Фамилия Ахтямкин построена по очень прозрачной и характерной для русского языка модели: к основе Ахтямка прибавили суффикс -ин, указывающий на принадлежность. Буквально Ахтямкин — это «чей?» — сын или потомок Ахтямки. Ахтямка — это не отдельное имя, а просторечная, обиходная форма имени Ахтям, возникшая по той же логике, что Иван — Ивашка, Пётр — Петрушка. Суффикс -ин в таких фамилиях типичен для центральных и северных регионов России, особенно для Поволжья, где тюркские и арабские имена нередко приживались в русской среде через татарское или башкирское посредничество.

Сам корень Ахтям восходит к арабскому языку, но его значение — предмет спора. Самая прямая и благозвучная версия переводит имя как «щедрейший из щедрых» (от корня, связанного со щедростью). Однако в арабском языке существует и омонимичный корень со значением «беззубый»: так могли назвать младенца, родившегося без зуба, или дать имя с обережной функцией — чтобы отвести сглаз. Есть и третья, менее очевидная гипотеза: Ахтям могло возникнуть как искажённое в тюркском произношении имя Адхам, которое переводится как «чёрный», «тёмный». В ономастике это встречается: звуки «д» и «т» в живой речи нередко смешиваются, особенно в диалектах. Из трёх версий «щедрейший» выглядит наиболее книжной, а «беззубый» или «чёрный» — более бытовыми, от которых скорее могло пойти прозвище, а потом и фамилия.

Географически фамилия Ахтямкин чаще всего встречается среди татар и башкир, а также в русских семьях, живших по соседству с ними в Оренбургской, Самарской, Уфимской губерниях. Это не случайно: суффикс -ин в сочетании с арабо-тюркским корнем — типичный признак фамилий, которые появились у крещёных татар или у русских, взявших в родство носителя тюркского имени. Обычно такие фамилии фиксировались в метрических книгах не раньше XVIII века, когда начался массовый учёт населения.

Словообразовательный разбор здесь простой, но показательный: фамилия не дворянская (нет суффикса -ский), не украинская или польская (нет -ук, -енко), а именно русская по форме, хотя и с восточным корнем. Это говорит о том, что предок Ахтямкиных, скорее всего, был не из знати, а из крестьян или мещан, и фамилию ему дали по имени отца или деда — Ахтямки. Имя в обиходной форме сохранило бытовой, неофициальный оттенок, что тоже указывает на простое происхождение носителей.