Фамилия Авдотьин образована от женского имени Авдотья — народной формы канонического имени Евдокия. В русской ономастике это нередкий случай: фамилии на -ин часто производили от женских прозвищ или имён матери, особенно в ситуациях, когда женщина одна воспитывала детей или играла заметную роль в хозяйстве. Корень здесь — Авдоть- (с беглым «я» в основе), суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Авдотьин, то есть сын или потомок Авдотьи.

По модели образования фамилия относится к «полуотчествам», когда в основе лежит не имя отца, а имя матери. В крестьянской среде XIX века такие фамилии встречались реже, чем патронимические на -ов/-ев, но были вполне обычны в южнорусских и украинских говорах, где женские имена в быту звучали чаще, чем полные церковные формы. Авдотья — имя распространённое, особенно среди простого люда: так называли девочек в память о святой Евдокии, но в народе оно упростилось до Авдотьи, а в некоторых регионах — до Овдотьи.

В отличие от фамилии Евдокимов (от мужского имени Евдоким), Авдотьин прямо указывает на женскую линию. Это не значит, что предок был незаконнорождённым — часто так закрепляли прозвище по матери, если она была вдовой или её род был более влиятельным. В документах XVII–XVIII веков встречаются крестьяне Авдотьины, например, в переписных книгах Рязанского уезда, что подтверждает географию: фамилия тяготеет к центральным и южным областям России.

Спорных версий у фамилии немного. Иногда её путают с Авдотьевым, но разница в суффиксе принципиальна: Авдотьев — от мужского имени Авдотий (редкая форма), а Авдотьин — от женского. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» фамилия упоминается как типичный пример матронимической модели на -ин, без дополнительных оговорок. Носителей фамилии сегодня немного, она не входит в число массовых, но сохранилась в основном в средней полосе России.

Авдотьины — это потомки тех, кого в деревне называли по матери: «Авдотьин сын», «Авдотьина дочь». Фамилия не несёт ни сословной окраски, ни указания на ремесло — только семейную историю, где имя женщины стало отправной точкой для рода.