Фамилия Затёмова — женская форма, мужской вариант — Затёмов. В основе лежит прозвище или нецерковное имя Затём, а оно, скорее всего, связано с глаголом «затемнить» или существительным «тёмный». Прямое значение — «тот, кто затемняет, делает тёмным». Вряд ли речь идёт о буквальной порче света: в народной речи «затёмой» могли назвать угрюмого, нелюдимого человека, скрытного или того, кто «затемняет» смысл разговора, путает следы.

Модель образования простая: суффикс -ов/-ев, типичный для русских фамилий, указывает на принадлежность: «сын Затёма» или «из семьи Затёмовых». Географически фамилия редкая, встречается в основном в центральных областях России, в частности, в Тверской и Ярославской губерниях. В дореволюционных переписях она фиксируется как крестьянская и мещанская — без намёка на дворянское происхождение.

Интересная деталь: ударение в фамилии плавающее. В одних семьях говорят Затёмов (с ударением на ё), в других — Затемов (с ударением на второй слог). Первый вариант ближе к исходному прозвищу, второй — следствие канцелярской записи, где букву «ё» заменяли на «е», и ударение терялось. Поэтому в старых документах можно встретить написание «Затемов», и потомки часто спорят о правильном произношении.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Тёмов, Тёмкин, Потемкин — подтверждает, что основа «тём» в ономастиконе не редкость. Но если Потемкин обычно связывают с «потёмками» (сумерками), то Затёмов — с активным действием: «затемнить». Это придаёт фамилии оттенок прозвища по характеру, а не по внешности.