Фамилия Артепалихин — редкий образец русского именования, в котором основа и суффикс сразу выдают северное или северо-восточное происхождение. Суффикс -ихин (вариант -ихин, -ихина) характерен для так называемых полуотчеств, распространённых в Вологодской, Архангельской, Пермской и Вятской губерниях: в этих краях фамилии на -их/-ых и -ихины часто указывали на принадлежность к конкретному роду или дому.

Основа фамилии — Артепалиха. Это прозвище или неканоническое женское имя, образованное от мужского имени Артепалий. Имя Артепалий — редкая народная форма от канонического Артемий (в просторечии — Артём, Артемий, Артемий). В северных говорах суффикс -иха активно присоединяли к мужским именам, образуя прозвища жён: например, Петр — Петриха, Кузьма — Кузьмиха, Артемий — Артепалиха. Соответственно, Артепалихин означало «чей?» — сын или потомок Артепалихи, то есть женщины, которую в деревне знали как жену или вдову Артепалия.

Есть и другая, менее вероятная версия: что в основе лежит диалектное слово «артепал» — возможно, искажённое «артиллерист» или прозвище, связанное с громким, запальчивым характером (ср. «палить» — стрелять, кричать). Но в таком случае суффикс -ихин образовал бы фамилию от прозвища мужчины, а не женщины, что для северных фамилий редкость: обычно на -ихин шли именно от женских прозвищ.

Фамилия Артепалихин не встречается в старых боярских или дворянских списках — это крестьянская или посадская фамилия, возникшая, скорее всего, в XVII–XVIII веках. Носители её до сих пор живут преимущественно в Кировской области и Пермском крае, что подтверждает северное происхождение. В написании возможны варианты — Артепалихин и Артепалихина (для женщин), но ударение, судя по говорам, падает на третий слог: Артепа́лихин.