Фамилия Артамохины (в мужском роде — Артамохин) образована от имени собственного, но её особенность — в суффиксе. Если большинство русских фамилий на -ин ведут род от имени или прозвища, оканчивающегося на -а/-я (Артамоха → Артамохин), то форма Артамохины указывает на принадлежность целому роду или семье. В русской традиции фамилии на -ины (во множественном числе) часто закреплялись за крестьянскими династиями в документах XIX века: «семья Артамохиных» со временем превратилась в фамилию рода.

Основа фамилии — Артамоха, просторечная форма канонического имени Артемон. Имя это греческого происхождения, от слова artemes — «невредимый», «здоровый», «посвящённый Артемиде». В святцах имя закрепилось в форме Артемон, а в народе давало множество уменьшительных вариантов: Артамоха, Артюха, Артёма. Фамилия Артамохин — одна из тех, что сохранили именно эту, менее распространённую производную форму.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным губерниям России. По данным переписей, Артамохины встречались в Вологодской, Костромской и Вятской губерниях — регионах, где имя Артемон было популярно среди крестьян и посадских людей. В отличие от дворянских фамилий на -ский, Артамохины почти всегда оставались крестьянским или мещанским родом, без фиксации в родословных книгах.

С точки зрения словообразования, фамилия уникальна тем, что в основе лежит не прямое имя (Артемон), а его разговорный вариант с суффиксом -ох-. Такие формы (-ох-, -ех-, -ах-) в древнерусском языке придавали имени оттенок ласкательности или, наоборот, фамильярности: Артамоха — «маленький Артемон» или «свой, домашний Артемон». Со временем прозвище закрепилось как фамильное.

О точном времени возникновения фамилии Артамохины говорить сложно: процесс перехода от отчества к фамилии шёл несколько столетий, и у крестьян он завершился только к XIX веку. Однако сама модель (основа на -а + суффикс -ин) — одна из древнейших в русской ономастике, известная с XV века. Таким образом, фамилия Артамохины — не просто памятник славянской письменности, а живое свидетельство того, как церковное имя обрастало народными формами и закреплялось за целыми династиями.