Фамилия Антёхин — один из примеров того, как фамильный суффикс может рассказать о происхождении больше, чем корень. Она образована с помощью суффикса -ин, который в русской ономастике указывает на принадлежность: Антёха — это человек, а Антёхин — его сын, потомок. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые чаще связывали с профессиями и мирскими именами, -ин типичен для прозвищ и имён, оканчивающихся на -а/-я.

Основа фамилии — имя или прозвище Антёха. Это разговорная, народная форма от канонического имени Антон (от греческого антео — «вступать в бой», «состязаться»). Уменьшительно-ласкательные варианты вроде Антёха, Антоха, Антя были широко распространены в крестьянской и мещанской среде, где полные имена часто заменяли обиходными. Таким образом, предок носителя фамилии Антёхин, скорее всего, звался Антоном, а в быту его называли Антёхой.

В русских говорах, особенно в южных и центральных областях, форма Антёха встречается в документах XVII–XVIII веков. Это не уникальное, но довольно редкое прозвище, которое не смешивалось с более частыми Антоха или Антошка. Географически фамилия Антёхин тяготеет к регионам, где диалектное произношение смягчало конечный звук: Рязанская, Тамбовская, Воронежская губернии. Встречается она и на Урале, куда переселенцы принесли этот ономастикон.

Важно не путать Антёхина с фамилией Анте́хин (с ударением на втором слоге). В последнем случае основа — Антех — может восходить к редкому имени Антей (от греческого антайос — «противоборствующий»), но это уже другая линия. У Антёхиных ударение падает на ё, что прямо указывает на исходную форму Антёха и исключает версию о книжном имени.

Поскольку суффикс -ин типичен для непривилегированных сословий, Антёхины, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми. В дворянские родословные книги эта фамилия не попала, что подтверждает её «низовое» происхождение. В современной России фамилия редкая, но не исчезающая: в основном её носители живут в Черноземье и Поволжье.