Фамилия Атмакина — женская форма от Атмакин, а значит, её происхождение упирается в мужское прозвище или имя Атмак. В русской ономастике это редкий случай, когда основа не вписывается в привычный ряд отчеств от крестильных имён или названий профессий. Суффикс -ин здесь работает чётко: Атмакин буквально означает «сын Атмака» или «человек из рода Атмака».

Самая вероятная версия ведёт Атмака в тюркский мир. В тюркских языках «атмак» значит «бросать, метать» или «стрелять». В кочевой среде такое прозвище мог получить меткий стрелок из лука, охотник или воин. Есть и другая гипотеза, менее распространённая: Атмак — вариант имени Отмак, которое в некоторых диалектах означало «усталый» или «терпеливый». Но для фамилии, бытовавшей в русской среде, версия с прозвищем «стрелок» убедительнее: она даёт яркую, запоминающуюся характеристику предка.

Географически фамилия Атмакина встречается редко и преимущественно на юге России, в Поволжье, в регионах с сильным тюркским субстратом: Татарстан, Башкортостан, Оренбургская и Астраханская области. Это не случайно — именно здесь в XVI–XVII веках, в эпоху активного освоения земель и смешения культур, русские фамилии часто вбирали в себя тюркские прозвища.

Если заглянуть в словарь Б. О. Унбегауна, фамилии на -ин от основ, оканчивающихся на -к, — обычное явление. Но Атмакин стоит особняком: у него нет распространённых однокоренных «братьев» вроде Атманов или Атмаков. Это подсказывает, что прозвище Атмак было локальным, не перешедшим в массовую фамильную модель. Скорее всего, предок носителя фамилии был единственным в своей округе, кто получил такое прозвище — за меткость или за особый нрав.

Сословный разброс у Атмакиных невелик. В архивных записях конца XIX века фамилия встречается в основном среди крестьян и мещан. Дворянских гербов или громких исторических личностей с такой фамилией не зафиксировано. Это фамилия-одиночка, сохранившая память о человеке, который когда-то был лучшим стрелком в своём селе.