Фамилия Атрохин — классический пример русской фамилии, образованной по модели «-ин» от имени или прозвища, оканчивающегося на -а. В основе лежит имя Атроха, которое представляет собой уменьшительную форму белорусского варианта крестильного имени Трофим — Трахiм. Имя Трофим имеет греческие корни и переводится как «кормилец» или «вскормленный». Таким образом, фамилия Атрохин буквально означает «сын Атрохи», а её исходный смысл отсылает к кормильцу или тому, кого кормили.

Интересна словообразовательная цепочка: греческое Трофимос → церковнославянское Трофим → народное белорусское Трахiм → разговорная форма Атроха. Усечение начального «тр» до «атр» — не редкость в живой речи: так язык упрощает труднопроизносимое сочетание согласных. Суффикс -ин в русских фамилиях указывает на принадлежность: чей? — Атрохин.

Фамилия редкая, её география связана преимущественно с юго-западными регионами России и востоком Беларуси — местами, где исторически бытовала форма Трахiм. В дореволюционных переписях носители фамилии встречались в Смоленской, Калужской и Брянской губерниях. Сословной принадлежности установить не удаётся: Атрохины могли быть и крестьянами, и мещанами, и служилыми людьми — фамилия не даёт однозначных подсказок.

От той же основы образованы фамилии Атрохов, Трохин, Трахимов, Трофимов, но Атрохин стоит особняком из-за редкого начального «а», которое могло возникнуть под влиянием акающих говоров или как результат переосмысления неясного звучания.