Фамилия Алхимов — один из примеров того, как народная речь перекроила церковное имя до неузнаваемости. В её основе лежит имя Алхим, которое возникло как диалектный вариант имени Ефим, а то, в свою очередь, — это сокращение от полного крестильного имени Евфимий. В переводе с греческого εὔφημος означает «благожелательный», «благочестивый», «несущий добрую молву».

Превращение Евфимия в Алхима происходило в несколько этапов и хорошо объясняется законами русской фонетики. В некоторых говорах начальный слог «Ев-» стали произносить как «Ел-» или «Ол-», а затем и как «Ал-». Параллельно звук «ф» в живой речи часто заменялся на «х» — это обычное явление для многих русских диалектов, где «Филипп» мог звучать как «Хилипп». В результате из одного церковного имени родился целый куст родственных фамилий: Елфимов, Олфимов, Алфимов, Олхимов и, наконец, Алхимов.

Таким образом, Алхимовы — это потомки человека, которого в быту звали Алхимом. Фамилия образована по стандартной русской модели на -ов, указывающей на принадлежность: «чей?» — «Алхимов», то есть сын или потомок Алхима. С точки зрения социальной истории, это типичная фамилия для крестьянского и мещанского сословия, где имя в просторечии чаще всего искажалось до неузнаваемости. В дворянской среде предпочитали книжные варианты вроде самого Евфимия.