Фамилия Батайкин образована от тюркского имени Батайка — уменьшительной формы имени Батай. В основе лежит монгольское слово «бата» — «крепкий, здоровый; надежный, постоянный». Родители могли так назвать ребенка в надежде, что тот вырастет сильным мужчиной. Но это лишь один из возможных корней.

Словообразовательная модель фамилии проста: суффикс -ин указывает на принадлежность («чей?»). Батайкин буквально значит «сын Батайки» или «потомок Батая». Такая модель типична для русских фамилий, образованных от прозвищ или имен, оканчивающихся на -а/-я. Если бы основой было имя Батай без уменьшительного суффикса, фамилия звучала бы как Батаев.

У имени Батай есть и другая версия происхождения. В тюркских языках «батай» могло означать «утка» или служить прозвищем по внешнему сходству с этой птицей. В русских говорах слово «батай» встречается как диалектное название болота или топкого места. Какая из версий верна для конкретной семьи, зависит от региона и истории рода.

Фамилия редкая, географически привязана в основном к Поволжью и Приуралью — территориям, где веками соседствовали славянские и тюркские народы. Встречается среди мордвы, чувашей и татар, что неудивительно: ономаст Б. Унбегаун отмечал, что фамилии на -ин от тюркских имен особенно часты в этих краях.

Стоит учитывать и возможную связь с калмыцким «бата» — в калмыцком языке это слово сохранило то же значение «крепкий». Если предки были калмыками или астраханскими татарами, фамилия могла возникнуть независимо от северных тюркских диалектов.