アイヌ語由来であるが、語義は忘れられている[3]。
過去に挙げられた原義としては、上原熊次郎や松浦武四郎が挙げている「チマイペペッ(ci-ma-ipe-pet)」(我ら・焼く・食物・川)や、知里真志保による「チマイペオチ(ci-ma-ipe-ot-i)」(我ら・焼く・食物・多い・ところ→焼乾鮭・多くある・ところ)といった説があった[3]。
このほか松浦武四郎の『東蝦夷日誌』には「チマイ」と鳴く鳥がいたため、とする説が掲載されているが、アイヌ語研究者の山田秀三は、わかりにくくなった地名に対してついた当地のアイヌに伝わる説話であろうと考えている[3]。
第2千舞鼈橋にあるチマイベツ川の河川標識