Фамилия Жеменева образована от женского варианта, а её мужская форма — Жеменев. В основе лежит прозвище или мирское имя Жемень. Слово «жемень» в русских говорах имело несколько значений: так могли называть скупого, прижимистого человека (от «жеманиться» — скупиться, кривляться) либо, напротив, того, кто любит жеманничать, вести себя неестественно. Вторая версия связана с диалектным «жемок» — комок, сжатый кусок чего-либо; тогда прозвище могло относиться к человеку плотного телосложения или к тому, кто работал с сыпучими материалами, например, на мельнице.

Суффикс -ев указывает на принадлежность: Жеменев — сын Жеменя. Это типичная патронимическая модель, распространённая в центральной России и Поволжье. Фамилия редкая, не входит в списки самых частых русских фамилий, что говорит о её локальном происхождении. По данным переписей, носители фамилии встречаются в основном в Вологодской, Костромской и Нижегородской областях — регионах, где говор сохранил слово «жемень» в значении «скупой».

Ономаст Б. Унбегаун в «Русских фамилиях» упоминает группу фамилий на -ев, образованных от прозвищ с корнем жем-, но не выделяет Жеменева отдельно. Словарь В. Даля фиксирует глагол «жеманиться» и существительное «жеман» — именно от этой основы, вероятнее всего, и пошла фамилия. Альтернативная версия — связь с тюркским «жемен» (плохой, скверный) — маловероятна, так как фамилия не имеет южного ареала бытования.

Таким образом, предок носителей фамилии Жеменева получил прозвище за характер или поведение: либо за излишнюю манерность, либо за скупость. В любом случае, фамилия сохранила память о живом народном слове, которое почти вышло из употребления.