Фамилия Байхина — женская форма от Байхин, и её разумнее всего рассматривать вместе с мужским вариантом. Словообразовательная модель здесь простая: суффикс -ин указывает на принадлежность («чей?»), то есть Байхин — это сын или потомок человека по прозвищу Байха. Сама основа Байх- звучит не по-русски и явно тюркского происхождения. В тюркских языках слово «бай» означает «богатый, господин, хозяин», а формант -ха (или -хин) мог быть уменьшительным или ласкательным суффиксом, либо частью сложного имени. Таким образом, Байха — это, скорее всего, прозвище со значением «богатенький», «господинчик» или даже личное имя, образованное от «бай» с добавлением ласкательного окончания. Встречается и другое объяснение: в некоторых тюркских диалектах «байхин» — это название птицы (например, разновидности сокола или ястреба), так что не исключено, что прозвище дали охотнику или человеку с острым, «хищным» взглядом.

Географически фамилия Байхин (и Байхина) тяготеет к регионам с сильным тюркским влиянием — Поволжье, Урал, юг Сибири, а также к казахским и башкирским землям. В русских документах такие фамилии часто фиксировались у татарских мурз, башкирских старшин или казаков, служивших на границе. Сословно носители могли быть как из служилых людей (толмачи, казаки), так и из крестьян, получивших фамилию по прозвищу предка. В отличие от многих русских фамилий на -ин, образованных от крестильных имён (Иван — Иванов), Байхина стоит в ряду тех, что сохранили память о дохристианском, тюркском именослове. Однокоренные фамилии — Байков, Байгулов, Баймухаметов — родственны по корню «бай», но Байхина выделяется редким суффиксом -хин, который нехарактерен для русского словообразования и прямо указывает на иноязычную основу.