Фамилия Атмакин — редкий случай, когда в основе лежит не имя, не профессия и не внешность, а, скорее всего, местный диалектный глагол. Если отбросить типичный русский суффикс принадлежности -ин (отвечающий на вопрос «чей?»), остаётся корень Атмак-. В русских говорах, особенно на северо-западе и в сибирских старожильческих говорах, слово «атмак» или «отмак» означало «обрубок», «чурбан», «коротышка». Так могли прозвать человека невысокого роста, плотного, коренастого или, в переносном смысле, упрямого и несговорчивого, как чурка.

Вторая версия, менее вероятная, но имеющая право на существование, — тюркское происхождение. В тюркских языках (татарском, башкирском, казахском) есть корень «ат» — «лошадь, конь», и «атмак» может быть производным от глагола со значением «бросать, кидать» или от слова «стрелок» (аткыч, атыш). Однако для фамилии Атмакин такое объяснение натянуто: в русской среде тюркские прозвища обычно переоформлялись в фамилии с суффиксом -ов (Атмаков), а не -ин. Форма на -ин указывает на то, что прозвище Атмак было образовано по русской модели прилагательного («Атмаков сын» стало бы Атмаков, а «Атмакин» — от прозвища, склоняемого как существительное).

Самый надёжный путь — считать фамилию прозвищной, от слова «атмак» (коротышка, обрубок). Такие прозвища были распространены в крестьянской среде, где меткое слово заменяло официальное имя. Носитель фамилии Атмакин, скорее всего, происходил из северных или центральных губерний России, где фиксировался этот диалектизм. Фамилия недворянская, нечастотная, встречается в основном в Поволжье и на Урале, что подтверждает её народное, «земляное» происхождение — без книжной или церковной подоплёки.

Анализируя словообразовательную модель, стоит обратить внимание на суффикс -ин. В отличие от более распространённого -ов/-ев, который чаще присоединяли к именам и прозвищам на твёрдый согласный (Атмак → Атмаков), суффикс -ин характерен для основ на -а/-я или для прозвищ, которые осмыслялись как притяжательные прилагательные от существительных женского рода. Но в случае Атмакина прозвище Атмак — мужского рода, и форма на -ин здесь нестандартна. Это может говорить о том, что прозвище бытовало в форме «Атмака» (как, например, «Задира» или «Верзила»), от которой и пошла фамилия. Либо перед нами влияние местного говора, где суффикс -ин употреблялся шире, чем в литературном языке.

По географии бытования: фамилия Атмакин нечасто, но стабильно фиксируется в Вятской губернии (современная Кировская область) и в Пермском крае. Это регионы, где сохранялись архаичные диалекты, в том числе слово «атмак» в значении «обрубок». Встречается она и среди старообрядцев — замкнутых общин, где прозвища держались веками и не вытеснялись книжными фамилиями. Таким образом, предок-Атмакин мог быть не просто крестьянином, а, например, плотником или лесорубом — человеком, работавшим с деревом, где обрубки и чурбаны были частью повседневного обихода. Прозвище могло пристать и к тому, кто сам был «коротышкой», но в крестьянской среде ремесленная метафора не менее вероятна, чем физическая характеристика.