Фамилия Братенькин — яркий пример того, как простое прозвище, пройдя через уменьшительно-ласкательную форму, закрепилось в фамильном имени. Её основа — слово «брат», но не прямое, а через производное «братеня» или «братенька». В старину так могли назвать не только младшего брата, но и любого близкого родственника, ровесника или даже товарища, с которым обращались по-свойски, с оттенком теплоты. Суффикс -еньк- в русских именованиях часто придавал слову ласкательный оттенок, а фамильный суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — «Братенькин», то есть сын или потомок человека по прозвищу Братенька.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Братенькин стоит в одном ряду с Братовым, Братцевым, Братановым. Но если «Братов» — это прямое указание на родство («сын брата»), то Братенькин несёт в себе именно прозвищный, а не родословный оттенок. Прозвище Братенька могли дать человеку, который всем приходился «своим», или же тому, кто постоянно называл других «братенькой». В некоторых говорах «братеня» означало также двоюродного брата или племянника, так что фамилия могла закрепиться за человеком, чьё положение в семье было не до конца ясным — например, за приёмным родственником.

Географически фамилия тяготеет к центральным и южным регионам России. В документах XVIII–XIX веков носители фамилии Братенькины встречаются среди крестьян и однодворцев Тамбовской, Рязанской и Воронежской губерний. Однодворцы — особое сословие, которое занимало промежуточное положение между крестьянами и мелкими помещиками, и у них часто сохранялись прозвищные фамилии, не прошедшие «облагораживание» в дворянских гербах.

Словообразовательная модель проста: корень «брат-», уменьшительный суффикс «-еньк-», окончание «-а» в прозвище, и фамильный суффикс «-ин». Фамилия недвусмысленно русская, без каких-либо иноязычных примесей. Встречаются варианты написания с одной «т» (Братенкин) — это результат упрощения произношения, но исторически верная форма именно с «тень».