Les auteurs s'accordent à faire dériver ce nom de famille du nom propre donné aux enfants jumeaux. E. De Felice signale qu'il naquit à partir du nom Gemello, attribué aux enfants nés jumeaux, et que sa fixation comme nom de famille est attestée principalement en Lombardie, en Calabre et en Sicile.

E. Rossoni précise que les formes Gemelli, Gemello et Gimelli dérivent du nom latin Gemellus ou Gimellus, dont il existe un témoignage épigraphique du IIIe siècle à Ravenne : T(itus) F(lavius) Gimellus, mil(es) cl(assis) pr(aetoriae) Mis(enensis). Rossoni détaille que Gemelli présente des zones spécifiques dans les aires de Milan et de Pavie, dans la province de Gênes, en Émilie-Romagne, en Calabre, dans la zone de Naples et dans celle de Palerme. La forme Gemello est très rare et apparaît dans de petites zones d'Asti et de Lecce. Gimelli, pour sa part, se concentre à Milan, à Gênes et à Loano, dans la zone de Savone, ainsi que dans la zone de Forlì et à Rome.