หลักฐานคำว่า "เขมร" ที่เก่าแก่ที่สุดเท่าที่พบในปัจจุบัน อยู่ในศิลาจารึกที่เรียกกันว่า Ka. 64 ซึ่งเป็นจารึกเขมรโบราณสมัยก่อนเมืองพระนคร พบที่บ้านเมลบ (មេលប់) ตำบลโระกา (រកា) อำเภอพารัง (ពារាំង) จังหวัดไพรแวง (ព្រៃវែង) ทางตะวันออกของกรุงพนมเปญ สลักบนหินทรายรูปคล้ายใบเสมา สูงราว 95 ซม. เขียนด้วยอักษรปัลลวะ อายุราวพุทธศตวรรษที่ 12 มีข้อความทั้งภาษาสันสกฤตและภาษาเขมรโบราณรวม 2 ด้าน

ในบรรทัดที่ 13 ของด้านที่ 1 มีข้อความกล่าวถึงทาสชาวเขมรโบราณ ปรากฏคำว่า "เกฺมร" (อักษรเขมร ក្មេរ) ประกอบกับคำว่า "กฺญุม" (ក្ញុំ) ซึ่งแปลว่า "ข้ารับใช้"

เมื่อรวมความหมายแล้วจึงสามารถแปลว่า "ข้ารับใช้ (ที่เป็น) ชาวเขมร" แสดงว่าชาวเขมรเรียกตัวเองว่า "เกฺมร" มาตั้งแต่พุทธศตวรรษที่ 12 แล้ว คำว่า "เกฺมร" ยังปรากฏในจารึกก่อนเมืองพระนครอีกหลายหลัก เช่น จารึก K. 11 (จังหวัดตาแก้ว) ใช้คำว่า "วา เกฺมร" (វា ក្មេរ) หมายถึงข้ารับใช้ชายชาวเขมร และจารึก K. 18 (จังหวัดตาแก้วเช่นกัน) ใช้คำว่า "กุ เกฺมร" (កុ ក្មេរ) หมายถึงข้ารับใช้หญิงชาวเขมร

ต่อมาเสียง "ก" ที่เป็นพยัญชนะควบกล้ำในคำว่า "เกฺมร" ได้แปรเป็นเสียง "ข" ตามวิวัฒนาการทั่วไปของภาษาเขมรโบราณ (เทียบกับคำว่า "กฺญุม" ที่แปรเป็น "ขฺญุม" ในยุคถัดมาเช่นกัน ซึ่งเป็นที่มาของคำว่า ខ្ញុំ ในภาษาเขมรปัจจุบันที่แปลว่า "ผม/ดิฉัน") ทำให้คำว่า "เกฺมร" กลายเป็น "เขฺมร" เมื่อเข้าสู่สมัยเมืองพระนคร

เมื่อเข้าสู่สมัยเมืองพระนคร คำว่า "เขฺมร" (ខ្មេរ) ปรากฏใช้แทนคำว่า "เกฺมร" ในจารึกหลายหลัก เช่น จารึก K. 366 กล่าวถึง "ไต เสา เขฺมร" (តៃ សៅ ខ្មេរ) หมายถึงข้ารับใช้หญิงชื่อ "เสา" ที่เป็นชาวเขมร

หลักฐานที่ชัดเจนที่สุดอยู่ในจารึก K. 227 ที่ปราสาทบันทายฉมาร์ เขียนเป็นภาษาเขมรด้วยอักษรเขมรโบราณ สร้างในรัชสมัยพระเจ้าชัยวรมันที่ 7 พุทธศตวรรษที่ 18 ที่ตำบลบันทายฉมาร์ (បន្ទាយឆ្មារ) อำเภอถมอปวก (ថ្មពួក) จังหวัดบันทายมีชัย (បន្ទាយមានជ័យ) มีข้อความยาว 29 บรรทัด โดยมีคำว่า "อฺนก" (អ្នក) แปลว่า "คน/ชาว" และคำว่า "กมฺวุชเทศ" (កម្ពុជទេស) คือ "กัมพุชเทศ" ชื่อเรียกดินแดนกัมพูชา

รูปเขียน "เขฺมร" ในจารึกยุคนี้ใกล้เคียงกับรูปเขียน "แขฺมร" (ខ្មែរ) ในภาษาเขมรปัจจุบันมาก ต่างกันเพียงรูปสระ "เ" ที่ภายหลังเปลี่ยนเป็น "แ" ตามเสียงที่แปรไป ด้วยเหตุนี้ คำว่า "เขมร" ในภาษาไทยจึงน่าจะรับมาจากภาษาเขมรตั้งแต่สมัยเมืองพระนครแล้ว มากกว่าจะรับมาจากรูปเสียง "แขฺมร" ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน หลักฐานสนับสนุนอีกทางหนึ่งอยู่ในพระราชพงศาวดารกรุงศรีอยุธยาฉบับปลีก หมายเลข 2/ก 104 ต้นฉบับหอพระสมุดวชิรญาณ ซึ่งสันนิษฐานว่าเขียนขึ้นตั้งแต่สมัยอยุธยาตอนต้น ก็มีข้อความเรียกชาวกัมพูชาว่า "เขมร" อยู่แล้ว

คำว่า "เขมร" ในสมัยหลังพระนครยังคงเขียนว่า "เขฺมร" ต่อเนื่องมา จนกระทั่งภาษาเขมรปัจจุบันจึงเปลี่ยนรูปเขียนเป็น "แขฺมร" ออกเสียงว่า /kʰmae/ "คแม" เนื่องจากสระ "เ" ในคำเขมรโบราณหลายคำแปรเป็นสระ "แ" ในภาษาเขมรปัจจุบัน ประกอบกับพยัญชนะท้าย "ร" ที่เป็นตัวสะกดในภาษาเขมรปัจจุบันไม่ออกเสียงแล้ว

คำว่า "กัมพูชา" ปรากฏหลักฐานในจารึกเขมรโบราณเช่นกัน โดยเฉพาะจารึกบ่ออีกา (อำเภอสูงเนิน จังหวัดนครราชสีมา) อายุราวพุทธศตวรรษที่ 15 กล่าวถึงดินแดนนอก "กัมพุเทศ (กมฺวุเทศ)" (កម្ពុទេស) แสดงว่าชื่อนี้มีใช้มาตั้งแต่ยุคเขมรโบราณแล้ว

ที่มาของชื่อนี้ปรากฏเป็นตำนานในจารึกปราสาทปักษีจำกรง อายุราวพุทธศตวรรษที่ 15 อธิบายว่าชื่อ "กัมพุช" (កម្ពុជ) มาจากฤๅษีนามว่ากัมพุ (កម្ពុ) ร่วมกับนางอัปสรนามว่าเมรา ซึ่งเป็นที่มาของชื่อ "เขมร" ด้วยเช่นกัน

ในจารึกปราสาทบันทายฉมาร์ K. 227 (ที่กล่าวถึงในหัวข้อก่อนหน้า) ยังปรากฏคำว่า "กัมพุชเทศ (กมฺวุชเทศ)" (កម្ពុជទេស) ใช้หมายถึงดินแดนกัมพูชาโบราณ คู่กับคำว่า "เขฺมร" ที่หมายถึงชนชาติเขมร แสดงว่าทั้งสองคำนี้ใช้คู่กันมาตั้งแต่สมัยเมืองพระนคร

ชื่อ "กัมพุช" หรือ "กัมพูชา" (កម្ពុជា) สืบเนื่องมาถึงเอกสารไทยสมัยอยุธยา โดยนิยมเรียกว่า "กรุงกัมพูชาธิบดี" และใช้ต่อมาจนถึงสมัยรัตนโกสินทร์ ปัจจุบันภาษาเขมรออกเสียงชื่อประเทศว่า "กัมปูเจีย" และมีชื่อทางการว่า "พระราชาณาจักรกัมพูชา" ออกเสียงว่า "เปรียะฮ์เรียเจียนาจะก์กัมปูเจีย" ซึ่งไทยใช้ว่า "ราชอาณาจักรกัมพูชา"

ต่างจากคำว่า "เขมร" และ "กัมพูชา" คำว่า "ขอม" ไม่ปรากฏในจารึกเขมรโบราณเลย ทั้งสมัยก่อนเมืองพระนคร (พุทธศตวรรษที่ 11-14) และสมัยเมืองพระนคร (พุทธศตวรรษที่ 15-19) แต่สันนิษฐานว่ามีที่มาจากคำว่า "กโรม (karom)" ในภาษาเขมรโบราณ ซึ่งตรงกับคำว่า "โกฺรม (kraom)" ในภาษาเขมรปัจจุบัน เขียนว่า ក្រោម

คำว่า "กโรม" มีความหมายหลักสองอย่าง อย่างแรกคือ "ลงไปต่ำ ใต้ ภายใต้ ต่ำกว่า ลง ผู้ต่ำกว่า" พบในจารึกเขมรโบราณสมัยเมืองพระนครหลายหลัก

ความหมายที่สองของ "กโรม" คือ "ประเทศ ดินแดน เขต ดิน แผ่นดิน" พบในจารึกเขมรโบราณหลายหลักเช่นกัน

จารึกปราสาทบันทายสรี K. 569 ใช้คำว่า "กโรม" ในความหมาย "แผ่นดิน" คู่กับคำว่า "ไผฺท" (ต้นเสียงของคำไทย "ไผท" ซึ่งมาจากคำเขมรโบราณ ផ្ទៃ แปลว่า "พื้นที่/แผ่นดิน") เป็น "ไผฺท กโรํ" ดังข้อความตอนหนึ่งว่า

คำว่า "กโรม" ในความหมายที่สองนี้ ภาษาเขมรปัจจุบันใช้ประกอบกับคำว่า "ไผฺท โกฺรม" (ផ្ទៃក្រោម) ซึ่งภาษาไทยรับมาใช้ในคำว่า "ไผทโกรม" แปลว่า พระเจ้าแผ่นดิน ส่วนคำว่า "โกฺรม" ในภาษาเขมรปัจจุบันนั้น แต่เดิมออกเสียงแยกเป็นสองพยางค์คือ "กโรม (karom)" อ่านว่า "กะโรม" ต่อมาจึงลดเสียงสระพยางค์หน้าจนกลายเป็นคำควบกล้ำ "กฺร" คำว่า "กโรม" จึงกลายเป็น "โกฺรม" ในภาษาเขมรปัจจุบัน

คำว่า "กโรม" ยังปรากฏในจารึกสุโขทัยด้วย โดยเฉพาะจารึกนครชุม (จารึกหลักที่ 3) พ.ศ. 1900 สมัยพระมหาธรรมราชาที่ 1 (พระยาลิไทย) มีข้อความว่า

เมื่อคำว่า "กโรม" เข้าสู่ภาษาตระกูลไท ซึ่งบางถิ่นไม่มีเสียงพยัญชนะ "ร" จึงแปรเสียงเป็น "กะหลอม" แล้วกร่อนต่อมาเป็น "กล๋อม" และ "ขอม" ตามลำดับ สอดคล้องกับตำนานไทที่กล่าวว่ากลุ่ม "กล๋อม" เป็นคนที่อพยพขึ้นมาจากทางใต้

ส่วนคำว่า "ขอม" ที่ปรากฏในจารึกวัดศรีชุม (จารึกหลักที่ 2) ของสุโขทัยใช้อยู่ 2 บริบท บริบทแรกใช้ประกอบตำแหน่งขุนนางเขมรโบราณสมัยเมืองพระนคร เรียกรวมว่า "ขอมสบาดโขลญลำพง" ดังข้อความว่า

บริบทที่สองใช้เรียกกลุ่มชนกลุ่มหนึ่ง ในช่วงที่จารึกกล่าวถึงพระมหาเถรศรีศรัทธาจุฬามุนีพยายามบูรณะพระธาตุหลวงที่ตั้งอยู่กลาง "นครพระกฤษณ์" ดังความว่า

ผู้เขียนบทความต้นฉบับตั้งข้อสังเกตว่า การที่จารึกกล่าวว่า "ขอมเรียกพระธม" แสดงว่ากลุ่มชนที่ถูกเรียกว่า "ขอม" นี้น่าจะอาศัยอยู่บริเวณพระธาตุหลวง (สันนิษฐานว่าคือพระปฐมเจดีย์) จึงน่าจะหมายถึงคนไทยที่อาศัยอยู่ในลุ่มแม่น้ำเจ้าพระยาตอนล่าง มากกว่าจะหมายถึงชาวเขมรเมืองพระนครโดยตรง เพราะช่วงเวลานั้นอิทธิพลการปกครองของเขมรเมืองพระนครในลุ่มแม่น้ำเจ้าพระยาเสื่อมลงแล้ว และเป็นช่วงที่ศูนย์อำนาจใหม่อย่างกรุงศรีอโยธยาเพิ่งถือกำเนิดขึ้น คำว่า "ขอม" ในบริบทนี้จึงน่าจะหมายถึงกลุ่มคนที่ได้รับอิทธิพลวัฒนธรรมจากเขมรโบราณ มากกว่าจะเป็นชาวเขมรโดยสายเลือด ด้วยเหตุนี้จึงเรียกพระปฐมเจดีย์ว่า "พระธม" เพราะ "ธม (ธํ)" ตรงกับคำเขมร ធំ แปลว่า "ใหญ่" หรือ "หลวง"

นอกจากนี้จารึกสุโขทัยหลายหลักยังใช้คำว่า "ขอม" เป็นตัวแบ่งวัฒนธรรมการนับวัน ระหว่าง "หนขอม" กับ "หนไท" เช่นจารึกหลักที่ 102 (จารึกป้านางคำเยีย) กล่าวว่า

ลักษณะการแบ่งวัฒนธรรมการนับวันเช่นนี้คล้ายคลึงกับจารึกล้านนาที่แบ่งระหว่าง "หนเม็ง" (การนับวันแบบมอญ) กับ "หนไท" คำว่า "ขอม" ในบริบทนี้จึงน่าจะมีความหมายเอนไปในทางวัฒนธรรมมากกว่าจะระบุกลุ่มชนอย่างชัดเจนเช่นคำว่า "ขอม" ในจารึกวัดศรีชุม

เมื่อเข้าสู่สมัยอยุธยา หลักฐานเก่าแก่ที่สุดที่ใช้คำว่า "ขอม" อยู่ในกฎหมายตราสามดวง หมวดกฎมณเฑียรบาล มาตราที่ 20 ตราขึ้นเมื่อ พ.ศ. 1901 ในรัชกาลสมเด็จพระรามาธิบดีที่ 1 (พระเจ้าอู่ทอง) กล่าวถึงชาวต่างชาติหลายชาติรวมทั้ง "ขอม" แม้ไม่ได้ระบุชัดว่าหมายถึงชาติใด แต่สันนิษฐานว่าหมายถึงชาวเขมร วรรณคดีอยุธยาตอนต้นเรื่อง "กำศรวญสมุทร" ก็ใช้คำว่า "ขอม" ในความหมายชาวเขมรเช่นกัน

เอกสารสำคัญอีกฉบับหนึ่งคือพระราชพงศาวดารกรุงศรีอยุธยาฉบับหลวงประเสริฐอักษรนิติ์ ซึ่งเรียบเรียงในรัชกาลสมเด็จพระนารายณ์มหาราช กล่าวถึง "เมืองขอม" หมายถึงกัมพูชาโดยตรง เช่นเดียวกับหนังสือจินดามณีสมัยพระเจ้าบรมโกศที่ใช้คำว่า "ขอม" หมายถึงทั้งอักษรเขมรและภาษาเขมรด้วย

ผู้เขียนบทความต้นฉบับสรุปว่า ความหมายของคำว่า "ขอม" ในความรับรู้ของคนไทยสมัยสุโขทัยกับสมัยอยุธยาต่างกัน คือสมัยสุโขทัยหมายถึง "คนทางใต้" หรือคนในลุ่มแม่น้ำเจ้าพระยา ส่วนคนกรุงศรีอยุธยาซึ่งเป็นคนลุ่มแม่น้ำเจ้าพระยาเองกลับใช้คำว่า "ขอม" หมายถึงชาวเขมรและประเทศกัมพูชา ความหมายหลังนี้เองที่ส่งต่อมาถึงคนไทยยุครัตนโกสินทร์และปัจจุบัน

คำว่า "เขมร" ปรากฏหลักฐานในจารึกสมัยก่อนเมืองพระนครมาตั้งแต่พุทธศตวรรษที่ 12 แม้รูปเขียนและเสียงอ่านจะแปรไปตามยุคสมัยบ้าง แต่ก็เป็นคำเดียวกันมาตลอด

คำว่า "กัมพูชา" มีที่มาจากคำว่า "กัมพุ (กมฺวุ)" และ "กัมพุช (กมฺวุช)" ในจารึกเขมรโบราณ ซึ่งเป็นที่มาของคำว่า "กัมพูชา" ที่ใช้ในปัจจุบัน

คำว่า "ขอม" สันนิษฐานว่ามีที่มาจากคำว่า "กโรม" ในภาษาเขมรโบราณ ซึ่งเดิมหมายถึง "ข้างใต้" ต่อมาความหมายจึงแปรเปลี่ยนไปตามยุคสมัยและเอกสารที่บันทึกไว้ จนกลายมาหมายถึง "เขมร" ตั้งแต่สมัยอยุธยาเป็นต้นมา