Фамилия Жемерёвы — довольно редкая, и её происхождение напрямую связано с прозвищем или именем Жемеря. В основе лежит диалектное слово «жемеря», которое в разных говорах имело два основных значения. Первое — «скряга, жадный человек, крохобор». Второе, и более вероятное для фамилии, — «плакса, нюня, тот, кто постоянно хнычет и жеманится». В этом случае корень родствен глаголу «жамкать» (мять, жевать) или «жеманиться» (капризничать, манерничать). Прозвище Жемеря давали либо чрезмерно бережливому хозяину, либо, что чаще, капризному и обидчивому человеку, ребёнку.

Суффикс -ёв (под ударением — -ёв) указывает на типичную русскую модель образования фамилий: от основы на -я/-а. Форма «Жемерёв» — это притяжательное прилагательное, отвечавшее на вопрос «чей?»: сын Жемери, то есть потомок человека с этим прозвищем. Ударение в фамилии падает на последний слог — Жемерёвы, что характерно для фамилий, образованных от подобных основ (ср. Козарёв, Пухарёв).

Географически фамилия тяготеет к центральным и северным областям России. Встречается в старых переписях Вологодской, Костромской и Ярославской губерний, где диалектная лексика с корнем «жемер-» была особенно распространена. В этих краях слово «жемеря» могло также означать «сморщенный, сморчок», что добавляет версию о внешней характеристике предка — невысоком, сутулом или морщинистом человеке.

В написании фамилии важно не путать её с похожей, но самостоятельной фамилией Жемеров (с ударением на первый слог и другим суффиксом). Форма Жемерёвы — исключительно русская, с характерным «ё» под ударением, которое в документах XIX века часто заменяли на «е», что могло породить варианты написания (Жемеревы). Однако правильное произношение сохранило ударную «ё», отличающую эту фамилию от других, образованных от того же корня, но с другим суффиксальным оформлением.