Фамилия Цемзянов — редкая и с неочевидным корнем. Чтобы понять её происхождение, придётся отбросить самые простые версии. Первое, что приходит на ум — связь с цементом, но это ложный след: слово «цемент» пришло в русский язык из немецкого через польский только в XIX веке, когда фамилии у крестьян уже сложились. Для прозвища или имени «цемент» слишком поздний материал.

Куда вероятнее, что основа — диалектное или искажённое слово. В русских говорах есть глагол «цеме́ть» (или «цемать») — медлить, мешкать, делать что-то неспешно. В рязанских и тамбовских говорах так же могли сказать о человеке вялом или задумчивом. Отсюда прозвище Цемзя́ — тот, кто копается, «цемяет». Суффикс -ян- в фамилиях часто указывает на принадлежность или отношение: Цемзян — сын или потомок Цемзи. А окончание -ов добавилось по стандартной русской модели, закрепив фамилию в форме Цемзянов.

Вторая версия — антропонимическая. Фамилия могла образоваться от тюркского имени или прозвища. В татарском и башкирском языках есть корень «чем» или «цем» со значением «сырой, незрелый» или «зелёный» (в переносном смысле — молодой, неопытный). Аффикс -зян характерен для тюркских имён (ср. Галимзян, Айнурзян). Тогда Цемзян — личное имя, а Цемзянов — «из рода Цемзяна». Эта гипотеза правдоподобна, если учесть, что в Поволжье и Приуралье русские фамилии нередко вбирали в себя тюркские основы.

Географически фамилия Цемзянов встречается крайне редко. Основные очаги — Татарстан, Башкирия, Оренбургская область. Это косвенно подтверждает вторую версию: регионы с сильным тюркским влиянием. В центральных русских областях фамилия почти не зафиксирована.

Словообразовательная модель проста: суффикс -ов указывает на патроним (чей? — Цемзянов), а основа Цемзян могла быть как русским прозвищем, так и заимствованным именем. Фамилия недворянская, скорее всего, крестьянская или мещанская — такие редкие формы обычно возникали в среде, где фамилии давали по уличному прозвищу, а не по роду занятий. Однокоренных фамилий почти нет, что делает Цемзянова уникальным случаем: носитель, скорее всего, происходит из одной небольшой локальной группы.