Фамилия Астаркины образована от личного имени Астарка — уменьшительной формы канонического мужского имени Аристарх. Это имя пришло в русский язык из греческого, где означало «предводитель лучших» или «лучший правитель». В святцах оно встречалось редко, поэтому и само имя Аристарх, и его производные формы, включая Астаркиных, не получили широкого распространения.

Фамилия построена по типичной русской модели: к основе, которой стало прозвище или обиходное имя Астарка, добавили суффикс принадлежности -ин, указывающий на то, что предок был сыном или потомком человека по имени Астарка. Такой способ словообразования — один из самых распространённых в России, но в данном случае он реализован на редкой основе.

Спорных версий происхождения у фамилии нет: она уверенно возводится к имени Аристарх, которое носили двое святых — апостол Аристарх (память 17 января) и праведный Аристарх (27 января). Редкость имени в святцах объясняет, почему фамилия Астаркины встречается нечасто и не относится к массовым.

О точном месте и времени возникновения фамилии говорить сложно — процесс формирования русских фамилий был длительным и в разных регионах шёл с разной скоростью. Однако её словообразовательная модель и связь с конкретным каноническим именем позволяют отнести Астаркиных к числу памятников славянской ономастики, сохранивших в себе следы народной переработки церковного имени.