Фамилия Земкаюс — редкий случай в русском ономастиконе, поскольку её происхождение не славянское, а литовское. Окончание -юс (лит. -ius) — типичный литовский фамильный суффикс, который в русской среде часто адаптировали, оставляя без изменений. В самой Литве фамилии на -ius распространены в западных регионах (Жемайтия), и носители Земкаюс, скорее всего, происходят оттуда.

Основа Земк- восходит к литовскому слову žemkas — «землекоп» или «копатель». В литовском языке žemė значит «земля», а суффикс -kas указывает на деятеля. Таким образом, прозвище Земкаюс могли дать человеку, занятому земляными работами: копальщику канав, строителю фундаментов или крестьянину, который вручную обрабатывал тяжёлую почву. Вторая версия, менее вероятная, — связь с личным именем Žemys (сокращение от Žemaitis — «жемайт», житель Жемайтии). Но тогда фамилия звучала бы как Жемайтюс или Земяйтюс, а не Земкаюс.

В русском контексте фамилия Земкаюс могла появиться в XIX веке, когда после отмены крепостного права литовские крестьяне получали паспорта и записывались по прозвищам. В метрических книгах западных губерний (Ковенская, Виленская) встречаются варианты Земка, Земкас, а полная форма на -юс — признак того, что фамилия не прошла русификацию. Носители Земкаюс в России — почти всегда потомки литовцев или белорусов с литовскими корнями, переселившихся в Сибирь или на Дальний Восток в ходе столыпинской реформы.

Словообразовательная модель проста: корень žem- + суффикс деятеля -k- + фамильный патронимический суффикс -ius. В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, Земкаюс не указывает на отчество, а прямо называет занятие предка. Среди однокоренных литовских фамилий — Жемайтис, Жемка, Земкавичюс. Русские аналоги — Земледелов, Копаев, но Земкаюс сохранил исконную форму без перевода.