Фамилия Атянкина — женская форма фамилии Атянкин, и её происхождение напрямую связано с основой, которая на первый взгляд кажется простой, но таит в себе неочевидный поворот. Вопреки распространённому интуитивному предположению, корень здесь не тюркский и не восточный, а исконно русский, диалектный.

Словообразовательная модель фамилии — типичный русский «-ин» суффикс, указывающий на принадлежность: «чей?» — Атянкин, то есть сын или потомок человека по прозвищу Атянка. Суффикс «-к(а)» в основе уменьшительно-ласкательный, характерный для прозвищ в крестьянской среде. Само же прозвище Атянка, скорее всего, восходит к диалектному глаголу «атя́ть» или «а́тать», который в рязанских, тамбовских и воронежских говорах означал «говорить невнятно, мямлить», а также «кричать, шуметь, суетиться». Таким образом, прозвище могло закрепиться за человеком с неразборчивой речью или, наоборот, за слишком шумным, беспокойным человеком.

Менее вероятная, но не исключённая версия связывает фамилию с краткой формой крестильного имени Афанасий (в народном произношении — Атяня, Атян). В этом случае Атянка — производное от Атяня, а фамилия означает «потомок Афанасия». Однако в ономастике предпочтение обычно отдают прозвищам, образованным от нарицательной лексики, так как они давали больше индивидуальных характеристик в среде одноимённых крестьян. Географически фамилия Атянкины — редкая, встречается спорадически в чернозёмных областях России, что косвенно подтверждает связь с южнорусскими говорами.