Фамилия Жемеиц — редкий случай в русском ономастиконе, и её происхождение не лежит на поверхности. Скорее всего, перед нами не исконно русская фамилия, а фамилия, уходящая корнями в балтийские языки. На это указывает характерное окончание -иц, которое в русских фамилиях встречается редко, зато типично для польских, белорусских и литовских фамилий (ср. Ковалец, Кузнец, а в балтийском варианте — Жемайтис). Вполне вероятно, что Жемеиц — это русифицированная или записанная на слух форма литовской фамилии Žemaitis или Žemeikis.

Если отталкиваться от литовского корня, то основа «žem-» означает «земля» или «низ». Žemaitis — это житель Жемайтии, исторической области на западе Литвы. Таким образом, фамилия Жемеиц могла быть прозвищем, указывающим на географическое происхождение человека: «жемайт», то есть выходец из Жемайтии. В польском языке есть похожее слово «żemait» — то же значение. Встречается и вариант написания через «а» — Жемаиц, что только подтверждает балтийскую версию.

Другая, менее вероятная версия связывает фамилию с древнерусским или диалектным словом «жемея» (в разных говорах — «земея» или «жемеля»), что означало «земляника». В этом случае прозвище Жемея мог получить сборщик ягод или человек, живший у земляничного поля. Однако суффикс -иц не характерен для образования русских фамилий от ягодных названий (обычно были бы Жемеев, Жемеин). Поэтому балтийское происхождение выглядит убедительнее.

Встречаемость фамилии крайне низкая. В России её можно найти в единичных случаях, преимущественно на западе страны — в Псковской, Смоленской, Калининградской областях, то есть в зоне исторических контактов с балтийскими народами. Носители фамилии, скорее всего, потомки литовских или белорусских крестьян, переселившихся вглубь России в XVIII–XIX веках, или же потомки литовских дворян, обрусевших после разделов Речи Посполитой.

Словообразовательная модель проста: основа «жемеиц» — это, по сути, готовое прозвище, которое и стало фамилией без дополнительных русских суффиксов (в отличие от Жемеицев, что было бы вторичным образованием). Такая «нулевая» суффиксация — ещё один признак того, что фамилия пришла из языков, где фамилии часто заканчиваются на согласный или -ц.