Фамилия Ямочка — редкий случай, когда прозвище или имя застыло в уменьшительно-ласкательной форме без «фамильного» суффикса. В русской традиции фамилии чаще всего образуются прибавлением -ов, -ев, -ин к основе: Ямочкин, Ямочков. Форма Ямочка — это либо «застывшее» прозвище, которое так и не обросло суффиксом (такое бывало на Украине, в Беларуси и на юге России, где фиксировали прозвища в именительном падеже: Голова, Шишка, Ямочка), либо случай, когда фамилию дали по имени матери или бабушки (так называемый матроним) без переоформления.

Основа — слово «ямочка», уменьшительное от «яма». Но вряд ли предка прозвали за вырытую яму. Скорее, речь о внешности: ямочки на щеках при улыбке — приметная черта, которая легко становилась прозвищем. В старину такие «украшающие» прозвища (Кудря, Румянец, Ямочка) давали не в насмешку, а как запоминающуюся примету. Возможен и вариант, что прозвище относилось к характеру — «ямочка» могла означать в говорах нечто впалое, скрытое, «затаённое», но это менее вероятно.

Географически фамилия единична. В современных списках она встречается крайне редко, в основном в западных областях России и в Беларуси. Это подкрепляет версию о «застывшей» форме без суффикса — именно для этих регионов характерны фамилии-прозвища в чистом виде (Бондарь, Коваль, Сорока). Ямочка могла возникнуть и как вариант фамилии Ямочкин, если при переписи записали так, как назвался человек: «Ямочка» вместо «Ямочкин сын».

В ономастических справочниках фамилия не описана подробно, но её структура прозрачна. Это редкий пример, когда прозвище, данное по милой внешней черте, сохранилось в неприкосновенности, минуя стандартную модель на -ов/-ин.