Фамилия Ярмолка — редкий случай, когда прозвище стало фамилией почти без изменений, сохранив свою исходную форму. В отличие от большинства русских фамилий на -ов/-ев или -ин, которые образованы от притяжательных прилагательных (чей? — Иванов, Петров), фамилия Ярмолка застыла в виде существительного. Это указывает на её позднее оформление и, скорее всего, украинское или белорусское происхождение, где такой тип фамилий (на -ка) встречается гораздо чаще.

Основа здесь прозрачна: «ярмолка» — это разговорное, диалектное название головного убора, ермолки. В русском языке закрепился вариант «ермолка» (с «е»), а «я» в начале выдает южнорусское или западнославянское влияние — характерное для украинских и белорусских говоров «яканье». Так что фонетический облик фамилии уже несёт географическую подсказку: её носители происходят не из центральной России, а с земель, где говорили «якали», то есть из Беларуси, Украины или южных областей России.

Прозвище Ярмолка могли дать по двум причинам. Первая — самая прямая: человек постоянно носил такую шапочку, возможно, по ремеслу (например, еврей-торговец, для которого ермолка была частью быта) или просто по привычке. Вторая — ироническая: так могли прозвать лысого или с ранней плешью, чья макушка напоминала круглую шапочку. В народе такие прозвища по внешности или предмету одежды были обычным делом.

Суффикс -к- в данном случае не уменьшительно-ласкательный, а скорее субстантивирующий: он превратил слово в прозвище, которое затем стало фамилией. Аналогичные примеры — Шапка, Шлык, Картуз. Но Ярмолка выделяется тем, что не перешла в разряд фамилий на -ин (Ярмолкин), а осталась в исходной форме. Это говорит о том, что в документах фамилию записали уже в XVI-XVII веках, когда в Речи Посполитой или в казачьей среде подобные бессуффиксные фамилии активно фиксировались.

Сам головной убор «ермолка» восходит к тюркскому «ягмурлык» (дождевик, накидка), но через польское посредничество слово сильно изменило значение. В фамилии нет никакой связи с тюркскими корнями — это чисто славянское бытовое прозвище, привязанное к реалиям повседневной жизни.

Встречается Ярмолка в основном на Украине (особенно в центральных и западных областях) и в Беларуси, реже — в южных регионах России. Сословно фамилия не элитарная: её носители были крестьянами, казаками или мещанами. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.