Фамилия Артамохина образована от просторечной формы канонического имени Артемон. В основе лежит греческое слово, которое переводится как «невредимый», «здоровый». Имя Артемон в святцах известно по нескольким раннехристианским святым, но в быту его часто сокращали и переделывали на русский лад — так и появился Артамоха. Потомок человека, которого звали Артамохой, со временем получал фамилию Артамохин, а в женском роде — Артамохина.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Артамохин, то есть сын или дочь Артамохи. Это типичная модель для русских фамилий, образованных от личных имён, оканчивающихся на -а или -я. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые чаще возникали от имён на твёрдый согласный, вариант на -ин характерен именно для «коротких» народных форм.

Само имя Артемон в народной речи дало несколько вариантов: Артамон, Артамоха, а также фамилии Артамонов, Артамонцев, Артамошин. Артамохина стоит в этом ряду как одна из редких форм — она встречается заметно реже, чем Артамонов, и имеет отчётливый севернорусский или волжский отпечаток. В переписных книгах XVII века и позднее фамилии с суффиксом -ин чаще фиксировались в Поморье, на Вятке и в Приуралье, где сохранялась старая традиция называть людей по отцу через притяжательное прилагательное.

Таким образом, фамилия Артамохина — не случайное искажение, а закономерный продукт живого русского словообразования: от греческого имени через народную форму к родовому прозванию.