Фамилия Земчугова — редкий пример того, как диалектное произношение закрепилось в официальном родовом имени. В орловских и вологодских говорах слово «земчуг» означало то же, что и литературное «жемчуг»: драгоценные перламутровые шарики из раковин, которые на Руси ценились едва ли не выше золота. Переход начального «ж» в «з» в этих говорах — явление не единичное, но именно в фамилиях оно встречается нечасто, что делает Земчуговых интересным объектом для лингвиста.

По сути, перед нами вариант фамилии Жемчугова, и разбирать её нужно так же: в основе лежит либо прозвище, либо мирское имя Земчуг. Если это прозвище, то, скорее всего, «профессиональное» — так могли назвать ювелира, огранщика или торговца жемчугом. Если же имя, то родители могли наречь им сына в надежде, что тот вырастет красивым, целомудренным или «избранным» — именно такие смыслы вкладывали в жемчуг с древности: в Древнем Риме он считался символом знатности, а в античной мифологии неизменно сопровождал богиню Венеру.

О том, что корень этот в русской антропонимии не случаен, говорят документальные записи из работ С. Веселовского: в 1495 году в Новгороде жил крестьянин Прокофий Жемчужник, в 1564-м — крестьянин Иван Жемчугин, а в 1584-м упоминается дворянин Иван Жемчужников, служивший приставом у черкасских князей. Все эти фамилии — однокоренные «родственники» Земчуговой, только с другим произношением. Судя по географии ранних упоминаний (Новгород, центральные говоры), фамилия могла зародиться в северо-западных или центральных землях Руси.

Форма Земчугова — женская, но в русской традиции она закрепилась за всем родом именно в таком написании. Мужской вариант — Земчугов — образован по стандартной модели «прозвище + -ов», то есть буквально «сын Земчуга» или «принадлежащий Земчугу». Никаких указаний на принадлежность к определённому сословию по самой фамилии нет: среди носителей могли быть и крестьяне, и ремесленники, и купцы — ремесло ювелира или торговля жемчугом не были исключительно дворянским занятием.