Фамилия Антыхина — женская форма, образованная от мужской фамилии Антахин. Её происхождение напрямую связано с мужским личным именем или прозвищем Антыха. В отличие от фамилий, ведущих родословную от церковных календарных имён, эта основа — народная, разговорная форма, что сразу указывает на крестьянскую или мещанскую среду, где такие «домашние» варианты были нормой.

Корень «Ант-» с большой вероятностью восходит к крестильному имени Антон (от латинского Antonius — «вступающий в бой», «состязающийся»). В русских говорах имя Антон давало множество производных: Антоха, Антюха, Антя, Антыха. Модель образования здесь типична для северных и центральных губерний России — Вологодской, Архангельской, Вятской, Костромской. Суффикс «-ых» (в мужском варианте Антахин) указывал на принадлежность к роду: «из семьи Антыхи». В тех краях фамилии на «-ых» (Антыхиных, Антыхина) долго не склонялись по падежам, что до сих пор встречается в документах старшего поколения.

Есть и менее очевидная версия: прозвище Антыха могло возникнуть от диалектного глагола «антыхать» — «задыхаться», «тяжело дышать» или «суетиться». В таком случае фамилия фиксировала бы физическую особенность или манеру поведения первого носителя. Однако эта гипотеза слабее: глагол редок и плохо засвидетельствован в письменных источниках, а имя Антон в качестве основы встречается в сотнях русских фамилий.

География фамилии узкая. Основной ареал — север и северо-восток европейской части России: Вологодская, Кировская области, а также Пермский край. Встречается она и на Урале, куда переселенцы с Русского Севера принесли свой говор и фамильные модели. Спорных версий по фамилии немного, и самая правдоподобная — антропонимическая, через личное имя. Предки носительницы фамилии, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми из Вологодчины или Вятки.