Фамилия Землезины — редкий пример, когда в основе лежит не имя или географическое название, а, скорее всего, профессиональное прозвище. В отличие от множества фамилий, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров), эта напрямую указывает на род занятий предка.

Исходное прозвище — Землезя. Это слово не встречается в старых документах как частое, но его значение прозрачно. Скорее всего, это просторечная, сокращённая форма от украинского или южнорусского слова «землезнавець» — специалист по землеустройству, знаток земли. В Российской империи существовали землемеры, межевщики и чиновники земельных ведомств. Именно такого человека — геодезиста, который измерял участки, определял границы владений и описывал угодья — и могли прозвать Землезей.

Модель образования типична для русских фамилий: к основе прозвища (Землез-) добавился суффикс принадлежности -ин. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые чаще образовывались от имён на согласный, суффикс -ин характерен для основ на -а/-я. Так появилась фамилия Землезин, буквально означавшая «чей?» — «сын Землези», «потомок того, кого звали Землезя».

Интересно, что фамилия сохранила редкую звуковую форму: сочетание «землез» встречается в русской ономастике нечасто. Это отличает её от более распространённых «земляных» фамилий вроде Землякова или Земцова. О точном месте возникновения говорить сложно — фамилия не относится к массовым, и её география, скорее всего, связана с южными и центральными губерниями России, где была развита система межевания и земельного учёта.