Фамилия Зембаев — редкая и неоднозначная с точки зрения происхождения. Её основа «Земба» не имеет прямых аналогов в русском именослове, поэтому поиск корня уводит в несколько разных направлений.

Самая вероятная версия связывает фамилию с тюркскими языками. В них «земба» или «зенбе» может означать «корзина», «плетёная тара» или, в переносном смысле, «неуклюжий, неповоротливый человек» (сравните с казахским «зембіл» — корзина). Тогда прозвище Земба давали либо корзинщику, либо человеку с грузной фигурой. Суффикс «-ев» указывает на русскую модель образования: «чей?» — Зембаев, то есть сын или потомок Зембы.

Вторая версия, менее распространённая, выводит фамилию из калмыцкого языка. В калмыцком есть слово «земб» — название старинной монеты или мелкой разменной единицы. Прозвище Земба могли дать торговцу, меняле или человеку, который вёл денежные расчёты. Эта гипотеза подкрепляется тем, что фамилия Зембаев встречается в Калмыкии и соседних регионах.

Морфологически фамилия проста: корень «Земб-», суффикс «-а-» (в основе прозвища) и типичный русский патронимический суффикс «-ев». Обратите внимание на написание: «Зембаев», а не «Зембаев» — через «е» после «б», что характерно для фамилий, адаптированных к русской орфографии.

Социальный состав носителей определить сложно из-за редкости фамилии. Скорее всего, предки Зембаевых были крестьянами или казаками, получившими прозвище по роду занятий или внешности. Фамилия не дворянская и не купеческая — об этом говорит её «ремесленный» или «прозвищный» характер. Встречается она преимущественно на юге России: в Ростовской области, Ставрополье и Калмыкии, что подтверждает её тюрко-калмыцкие корни.