Фамилия Артенин происходит от просторечной формы имени Артемий — Артеня. В переводе с греческого Артемий означает «невредимый, здоровый». На Руси это имя давали нечасто, но его разговорные варианты — Артём, Артюха, Артеня — в крестьянской и мещанской среде встречались гораздо чаще. Суффикс -ин в фамилии указывает на принадлежность: Артенин буквально означает «сын Артени» или «человек из семьи Артени».

Эта словообразовательная модель типична для северных и центральных русских земель, где преобладал суффикс -ин, а не -ов. Если бы основой было имя Артём, фамилия звучала бы как Артёмов. Артенин же закрепился за потомками того, кого в быту звали Артеней. В переписных книгах XVII–XVIII веков встречаются крестьяне с именем Артеня, например, в документах Арзамасского и Костромского уездов.

Существует и вторая, менее вероятная версия: от прозвища Артеня, связанного с диалектным словом «артень» — так в некоторых говорах называли упрямого или своенравного человека. В этом случае фамилия отражала бы не имя, а черту характера предка. Однако большинство ономастов склоняются к первой версии, так как связь с каноническим именем Артемий прослеживается чётче.

Фамилия Артенин редкая. Она не входит в списки самых распространённых русских фамилий, но встречается в Поволжье и на Урале — регионах, куда переселялись крестьяне из центральной России. В архивах XIX века Артенины фиксируются как государственные крестьяне и мещане, то есть люди податных сословий, не имевшие дворянского происхождения. В некоторых старых записях фамилию писали через «я» — Артянин, что указывает на диалектное произношение. Со временем написание закрепилось через «е», но в устной речи до сих пор можно услышать оба варианта.