Фамилия Атохина — женская форма, парная к Атохин. Её разбор прост и показателен для русской ономастики: суффикс -ин отвечает на вопрос «чей?», то есть «дочь или жена Атохи». Основа же — прозвище или домашнее имя Атоха.

Самая надёжная версия выводит Атоху из имени Артемий (в быту — Артём). В народной традиции имена дробились на множество уменьшительных форм: Дементий превращался в Демоху, Ксенофонт — в Ксеноху. Артемий прошёл цепочку сокращений: Артём → Тёма → Тёха → Атёха → Атоха. Переход «ё» в «о» в безударном положении — обычное дело для русских говоров, так что фонетически эта версия безупречна. Получается, Атохин — потомок человека, которого в быту звали Атохой, то есть Артемием.

Менее убедительная гипотеза связывает фамилию с диалектным словом «атоха» — якобы так в некоторых говорах называли медлительного или неповоротливого человека. Но слово «атоха» не зафиксировано в авторитетных словарях русских говоров как устойчивое прозвище, а имя Артемий было чрезвычайно популярно, так что антропонимическая версия куда надёжнее.

Географически фамилия Атохин тяготеет к центральным областям России, особенно к Тверской и соседним — там имя Артемий было в ходу среди крестьян. В дореволюционных записях носители фамилии числились в основном крестьянами и мещанами, что типично для фамилий на -ин, образованных от уменьшительных имён.

С точки зрения ономастики, фамилия Атохина — пример того, как церковное имя через бытовое сокращение и суффикс превратилось в родовое прозвание, не потеряв при этом связи с первоисточником.