Фамилия Аточкина — женская форма, мужская — Аточкин. В её основе лежит нецерковное имя или прозвище Аточка. Чтобы понять, кем мог быть предок, стоит разобрать само слово «аточка»: в русских говорах у него было несколько значений, и каждое ведёт к разному прозвищу.

В северных и вологодских диалектах «аточкой» называли небольшую изгородь или загородку для скота, что-то вроде загона. Скорее всего, прозвище Аточка закрепилось за человеком, который занимался изготовлением таких изгородей — пастухом, плотником или просто хозяином, державшим скот. Метафорически прозвище могли дать и «замкнутому», «стеснённому» в поведении человеку, как бы «огороженному» от других. В других областях «аточка» означала «петля» или «завязка», что могло указывать на ремесло, связанное с верёвками, или на щуплого, «затянутого» человека. Есть и редкое, но фиксируемое значение — «детская игра», тогда прозвище могло достаться шалуну или затейнику.

Вторая версия, менее вероятная, но допустимая: Аточка — это уменьшительная форма от крестильного имени Афанасий (через народные формы Атоня, Атоха). В этом случае фамилия образована по типичной модели: от имени через суффикс -к- и притяжательный суффикс -ин, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Аточки). Такая модель широко бытовала в крестьянской среде, где полное имя могли сокращать до домашнего прозвища.

Географически фамилия Аточкины встречается в основном в центральной России и Поволжье. Это указывает на её происхождение из среды крестьян и посадских людей: именно в этих слоях прозвища по роду занятий или бытовым чертам были особенно распространены и легко закреплялись в качестве фамилий.