Фамилия Бабочкин в своей основе содержит не фамильное прозвище взрослого человека, а мирское имя Бабочка, которое ребенку давали родители. Такие имена от названий насекомых, растений и животных были в ходу у восточных славян до XVII–XVIII веков. Считалось, что имя, взятое у природы, делает ребенка «своим» для окружающего мира и передает ему свойства существа, давшего имя. В случае с бабочкой — это не просто красота, а идея перерождения.

Важно, что в народном сознании бабочка имела двойственное значение. С одной стороны, её природный цикл (гусеница — куколка — бабочка) воспринимался как образ человеческой жизни, смерти и воскресения. В христианской иконографии бабочку нередко изображали в руках младенца Христа как символ будущего воскресения души. С другой стороны, существовали стойкие суеверия: бабочку, особенно ночного мотылька, считали душой умершего или некрещеного младенца. Залетевшая в дом бабочка предвещала болезнь или смерть — известен случай, когда крупная бабочка влетела в окно дома Антона Чехова в минуту его смерти. По окраске бабочек гадали.

Фамилия образована с помощью типичного русского суффикса принадлежности -ин, который указывает на родство: Бабочкин — сын или потомок человека по имени Бабочка. По модели образования фамилия однотипна с такими, как Жуков, Муравьёв, Сорокин, но с той разницей, что суффикс -ин присоединяется к основам на -а/-я. С точки зрения географии, фамилия Бабочкин встречается повсеместно, но заметно чаще — в центральных и северных регионах России, где мирские имена держались дольше. В дворянских родословных книгах эта фамилия не зафиксирована: её носители, скорее всего, происходили из крестьянской или мещанской среды.