Фамилия Артонкин образована от имени Артонка — уменьшительно-ласкательной формы мужского крестильного имени Артемон. В народном произношении оно чаще звучало как Артамон, а в основе лежит древнегреческое слово со значением «невредимый». За счёт суффикса -к- имя приобрело разговорный, обиходный оттенок: так в семье могли звать мальчика или взрослого мужчину. Фамилия строится по простой и распространённой модели: к основе Артонк- добавляется суффикс -ин, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Артонки). Это типичный пример русской «полуотчества» на -ин, характерного для фамилий, образованных от имён и прозвищ, оканчивающихся на -а/-я.

Покровителем имени Артемон считается святитель Артемон, епископ Селевкийский. Он родился и жил в Селевкии Писидийской (Малая Азия). По преданию, апостол Павел, придя в этот город, поставил Артемона первым епископом как наиболее достойного и добродетельного человека. Святитель мудро управлял паствой и прославился как заступник бедных и гонимых. Эта церковная связь придаёт фамилии дополнительный культурный фон, хотя напрямую на судьбу носителей фамилии она, конечно, не влияла.

Интересно, что фамилия Артонкин встречается нечасто и имеет довольно узкую географию. Основной массив носителей сосредоточен в Поволжье, особенно в Самарской и Ульяновской областях, а также в Татарстане. Это позволяет предположить, что фамилия закрепилась в определённой локальной группе, возможно, среди крестьянского или мещанского населения. В отличие от более распространённых Артамоновых или Артемоновых, вариант Артонкин сохранил именно народную, «домашнюю» форму имени, что делает его особенно ценным для семейной истории. Потомок человека по имени Артонка со временем и получил фамилию Артонкин.