メロメロは、鎌倉時代から見られる語で、現代よりも多様な用いられ方をしていた。
鎌倉時代の語源辞書『名語記』には、薄い物を剥ぐ様子を表す語として「めろめろとはぐる」とあり、江戸時代の浄瑠璃では「めそめそ」に当たる意味で用いられている。
明治に入ってからは、炎が燃え広がるさま表す「めらめら」と同義で使われている。
現代では主に、異性や孫に対し「メロメロになる」と使い、態度にしまりがなくなる様子を表す。
これは燃え広がる「めらめら」の意味から夢中になる意味が生じ、「デレデレ」と似たニュアンスで「メロメロ」が使われるようにったことからと思われる。
メロメロの語源には、英語で「円熟したさま」や「豊潤なさま」を意味する「mellow」が転じたとする説もあるが、鎌倉時代に使われている「めろめろ」が英語に由来するとは考え難い。