Фамилия Алхимченкова — яркий пример того, как женская форма фамилии может рассказать о географии и происхождении не меньше, чем мужская. В основе лежит мужская фамилия Алхимченков, образованная с помощью характерного для западных и южных регионов России суффикса -енков. Этот суффикс (уменьшительно-патронимический) означает «сын» или «потомок», то есть Алхимченков — это буквально «сын Алхимка». Модель на -енков особенно распространена на Смоленщине, в Брянской области и в украинско-белорусском пограничье.

Само имя Алхимка — это разговорная, народная форма крестильного имени Евфимий (в просторечии Ефим). В русских говорах имя Ефим часто переделывали в Алфим, а затем и в Алхим. Чередование «ф» и «хв» (или «х») — типичная черта живой народной речи: звук [ф] был чужд славянской фонетике, его заменяли на более привычные сочетания. Таким образом, Алхим — это один из вариантов имени Ефим, а Алхимка — его уменьшительная форма.

Есть и менее вероятная, но всё же возможная версия: связь с именем Алхимий, которое могло возникнуть как народная переделка редкого крестильного имени Алфей (от греческого «алфайос» — дикий бык, или от арамейского «замена»). Однако в пользу «ефимовской» версии говорит массовость подобных трансформаций: фамилии Алфимов, Алхимов, Алхимченков встречаются в одном ареале и явно восходят к одному корню.

Форма Алхимченкова — это женский вариант фамилии, который в русской традиции указывает на принадлежность к роду: жена или дочь Алхимченкова. В официальных документах до 1917 года женщина могла писаться именно так, а после отмены сословных ограничений форма закрепилась как наследственная для женщин. Сейчас эта фамилия чаще всего встречается в тех же регионах, что и мужская основа: в Смоленской, Брянской областях, а также в Беларуси.

Одно из редких отличий этой фамилии — сохранение буквы «х» в корне, что прямо указывает на устную, диалектную природу её возникновения. Многие подобные фамилии со временем «исправляли» на литературное «ф» (Алфимов), но Алхимченков остался в своей первоначальной, народной записи.