Фамилия Цимерлинг — одна из тех, что почти наверняка ведёт родословную из еврейской среды, причём с чёткой географической привязкой к ашкеназскому ареалу (Центральная и Восточная Европа). С точки зрения словообразовательной модели, это типичная патронимическая фамилия на -инг, которая в немецком и идише часто указывала на принадлежность к роду или происхождение от конкретного человека. Основа здесь — Цимер, сокращённая или диалектная форма имени Цемах (ивр. צמח — «росток», «отпрыск»), либо же напрямую от немецкого Ziemer (диалектное «плотник» или «тесальщик»). Второй вариант кажется менее вероятным: профессиональные фамилии у ашкеназов чаще образовывались через суффикс -ер (Цимерман), а не через -инг.

Главная особенность фамилии — её редкость. В отличие от массовых Цимерманов или Циммерманов, Цимерлинг почти не встречается на просторах бывшей Российской империи, зато относительно чаще попадается в исторических записях Пруссии и Силезии (ныне территория Польши и Германии). Это наводит на мысль, что предки носителя фамилии могли быть выходцами из тех земель, где в XVIII–XIX веках еврейским общинам предписывали брать фиксированные фамилии на немецкий манер. Формант -линг в таких фамилиях (сравните Берлинг, Лейблинг) выполнял роль уменьшительно-родового суффикса: Цимерлинг — буквально «маленький Цимер» или «потомок Цимера».

Если отталкиваться от антропонимического словаря Б. Унбегауна, то фамилии на -инг в славянском контексте встречаются крайне редко и почти всегда являются германизмами. Для русской ономастики это чужеродная модель, что лишний раз подтверждает: Цимерлинг не мог возникнуть на восточнославянской почве. Социальный статус первых носителей, скорее всего, был невысок — ремесленники или мелкие торговцы, поскольку фамилии, образованные от личных имён, в еврейской среде не давали привилегий.

Стоит упомянуть и о возможной путанице с написанием: в дореволюционных документах фамилию могли записывать как Циммерлинг (с двумя «м») или Цимерлингъ, что связано с немецкой орфографией Ziemerling, где дифтонг ie передавал долгий звук «и». В современном русском языке закрепился вариант с одной «м», что отличает её от более распространённой Циммерман. Если в семейных преданиях фигурирует местечко вроде Быдгоща или Вроцлава, это лишь подтверждает силезский след.