Фамилия Зимарев (и её вариант Зимарёв) образована от нецерковного имени Зимарь. В основе этого имени лежит слово «зима»: так называли ребёнка, родившегося в холодное время года. В древнерусской традиции имя Зимарь выполняло двойную роль. С одной стороны, оно считалось хвалебным — подчёркивало крепость и выносливость, которые ассоциировались с зимой. С другой — выполняло «охранительную» функцию: родители верили, что имя, связанное с суровой стихией, отпугнёт злых духов и подарит ребёнку здоровье.

Суффикс -ев указывает на принадлежность: Зимарев означает «сын Зимаря». Такая модель типична для русских фамилий, образованных от имён и прозвищ, оканчивающихся на мягкий согласный или -ь. В отличие от более распространённого варианта Зимаров, форма с суффиксом -ев встречается реже и говорит о северном или восточном происхождении рода — в этих регионах чаще закреплялся именно такой патронимический суффикс.

В говорах слово «зимарь» могло означать не только человека, рождённого зимой, но и прозвище морозоустойчивого, закалённого человека. Встречается и более узкое значение: в некоторых областях зимарём называли крестьянина, который занимался зимним извозом или лесозаготовками в холодное время. Не исключено, что фамилия могла возникнуть и от такого профессионального прозвища, хотя основная версия — именная.

Фамилия Зимарев фиксируется в документах с XVII века. В переписных книгах встречаются крестьяне и посадские люди с этой фамилией на территории нынешних Вологодской, Костромской и Кировской областей. География бытования подтверждает связь с северными и центральными регионами России, где зима длится дольше и играет заметную роль в хозяйственном укладе.

С точки зрения словообразования фамилия прозрачна: корень зим-, суффикс -арь (указывает на деятеля или носителя признака), затем патронимический суффикс -ев. Родственные фамилии — Зимин, Зимов, Зимников — образованы от тех же корней, но по другим моделям, что подчёркивает разнообразие народной ономастики.

Таким образом, Зимарев — фамилия, прямо указывающая на обстоятельства рождения предка или его личное качество, закреплённое в прозвище. Вариант ударения на последний слог (Зимарёв) считается более старым, хотя в современном употреблении чаще встречается безударное окончание -ев.