Фамилия Атайкина — женская форма, образованная по той же модели, что и мужская Атайкин. Её разбор стоит начать с суффикса: типичное русское -ин, отвечающее на вопрос «чей?», указывает на принадлежность. Основа — Атайк(а). Сочетание корня и суффикса -к- здесь редкое: в русских фамилиях -к- может придавать уменьшительное или пренебрежительное значение, а также указывать на краткое обиходное имя.

Корень «Атай» — самый интересный и спорный элемент. Вероятнее всего, он восходит к тюркскому слову «ата» — «отец», «предок», «старший». В татарском, башкирском и чувашском языках «атай» — почтительное обращение к отцу или старшему мужчине, а также компонент личных имён (Атай, Атайбай). В таком случае Атайка — ласкательное или бытовое прозвище, которое давали либо уважаемому старшему, либо сыну, названному в честь отца. Менее вероятна версия от русского некалендарного имени Атай, которое фиксировалось в старых документах как вариант имени Ата — «отец» в переносном значении «глава семьи».

Географически фамилия встречается преимущественно в Поволжье и Приуралье — в Татарстане, Башкортостане, Оренбургской и Самарской областях. Это указывает на тюркские корни и возможную связь с татарами-мишарями или башкирами, которые, принимая православие, получали фамилии по отцу. Если предка звали Атайка, его дети становились Атайкиными, а дочери — Атайкиными. С социальной точки зрения, носители фамилии не принадлежали к дворянству — это фамилия крестьянская или мещанская. В переписных книгах XVII–XVIII веков подобные фамилии встречаются у служилых татар и новокрещенов, осевших на землях за Казанью.

В некоторых диалектах «атайка» могло быть прозвищем не только человека, но и заботливого, хозяйственного мужика — «как отец». Эта деталь редка и не попадается в большинстве статей про фамилию. Сравнение с однокоренными фамилиями (Атаев, Атанов, Атакин) показывает, что Атайкина стоит особняком из-за суффикса -к-. Если Атаев — просто «сын Атая», то Атайкин — «сын Атайки», то есть прозвище уже уменьшительное, что типично для бытовой речи. Скорее всего, предок носительницы фамилии был не просто уважаемым человеком, а тем, кого в семье или деревне ласково называли «Атайка» — маленький отец или батюшка.