Фамилия Айтыкина — женская форма фамилии Айтыкин, в основе которой лежит редкое для русского уха тюркское мужское имя Айтык. Если разбирать её по словообразовательной модели, то суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Айтыкин, то есть сын или потомок человека по имени Айтык. В русской традиции фамилии на -ин, как правило, образовывались от имён или прозвищ, оканчивающихся на -а или -я, но в данном случае адаптация произошла через отсечение конечного гласного тюркской основы.

Само имя Айтык восходит к тюркскому корню «айт» — «говорить, рассказывать, произносить». В казахском, башкирском и татарском языках «айтык» может означать «сказанный», «произнесённый», а также быть связанным с понятием «айтыс» — поэтического состязания импровизаторов. Таким образом, прозвище Айтык могли дать красноречивому человеку, сказителю или тому, кто славился острым языком. Встречается и версия, что имя давали ребёнку, рождённому после долгих уговоров или наказа (как «наречённый»), но это менее надёжная гипотеза.

Географически фамилия Айтыкина тяготеет к Поволжью и Приуралью — регионам компактного проживания татар и башкир. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках её можно встретить в Оренбургской, Уфимской и Казанской губерниях. Интересная деталь: в отличие от многих фамилий, которые при русификации получали окончание -ов, форма на -ин здесь сохранила более прямой контакт с исходным именем без промежуточного суффикса притяжательности. Это говорит о том, что фамилия сложилась довольно поздно, уже в XIX веке, когда тюркские имена активно входили в русский документооборот без лишней перестройки.

Сословно носители фамилии относились в основном к государственным крестьянам или тептярям — особому сословию нерусских народов Урало-Поволжья, которое платило подати, но не было крепостным. Среди Айтыкиных не встречается дворянских родов или купеческих династий — это фамилия сельских жителей, чьи предки, скорее всего, занимались скотоводством или земледелием. Встречаются единичные случаи, когда Айтыкиными записывали и русских, взявших в жёны татарок, но это скорее исключение, подтверждающее правило: фамилия прочно закрепилась в тюркоязычной среде.