Фамилия Агафьина образована от женского имени Агафья, которое в свою очередь восходит к греческому имени Агата, означающему «добрая», «хорошая». В русском именослове это имя распространилось через церковную традицию, а в народе закрепилось в формах Агафья, Огафья, Гапа, Гаша. Фамилия Агафьина — типично «матронимическая», то есть образована не от отца, а от матери. В русской ономастике такие случаи редки, но показательны: если предка звали Агафьей, а не Агафоном, значит, женщина играла ключевую роль в семье — возможно, была вдовой, владелицей хозяйства или единственной кормилицей. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Агафьин, то есть сын или потомок Агафьи.

В старину фамилию Агафьин могли дать в ситуации, когда отца не было в живых или он не оставил потомкам своего имени. Земские переписи и ревизские сказки XVIII–XIX веков фиксируют такие матронимы в крестьянской и мещанской среде, особенно в северных и центральных губерниях России. Например, в Вологодской и Архангельской губерниях, где женщины нередко вели хозяйство в отсутствие мужчин, фамилии на -ин от женских имён встречаются чаще.

С точки зрения словообразования, Агафьина — форма женского рода, так как в русском языке фамилии склоняются по роду: Агафьин (мужской), Агафьина (женский). В современном употреблении это одна из редких фамилий: по данным переписей, её носят не более нескольких тысяч человек по всей России, с заметной концентрацией в Поволжье и на Урале.

Спорных версий у этой фамилии почти нет. Иногда её путают с Агафоновой, но корни разные: Агафонов — от имени Агафон (тоже греческое, но мужское, «благой»), а Агафьина — от женского Агафья. Правдоподобнее всего, что предки носителей фамилии жили в крестьянской среде, где имя Агафья было очень распространено, а фамилию закрепили в документах по материнской линии — нередко в случае повторного брака или когда отец не был записан.