Фамилия Брезжалкина — женская форма, а её мужской вариант, Брезжалкин, образован по одной из самых распространённых в русской ономастике моделей: от прозвища или имени с помощью суффикса -ин. Этот суффикс указывает на принадлежность: «чей?» — «сын Брезжалки». Основа фамилии — глагол «брезжать», который в русских говорах имел два основных значения. Первое — «светать, заниматься заре, мерцать» (отсюда «брезжит рассвет»). Второе — «ворчать, брюзжать, выражать недовольство». Именно второе, более бытовое и характерное для прозвищ, скорее всего, и легло в основу фамилии.

Прозвище Брезжалка могли дать человеку ворчливому, вечно недовольному или тому, кто говорил сварливо, «брезжал» по пустякам. В северных и сибирских говорах слово «брезжать» также фиксировалось в значении «звучать, звенеть», что могло относиться к говорливому или даже скандальному человеку. Таким образом, фамилия Брезжалкин — типичный пример «характерологического» прозвища, которое закрепилось за родоначальником и через форму притяжательного прилагательного (Брезжалкин сын) стало родовым именем.

С точки зрения словообразования интересен суффикс -к- в основе. Прозвище на -ка (Брезжалка) — уменьшительно-оценочная форма, часто с оттенком пренебрежения или иронии. Такие прозвища были очень распространены в крестьянской среде: они не только описывали человека, но и передавали отношение к нему соседей. Фамилии на -ин от прозвищ на -ка (как Брезжалкин, Смекалкин, Ворчалкин) характерны для северных и центральных областей России, где эта модель была особенно продуктивна.

Встречается фамилия крайне редко. В современных справочниках и телефонных базах данных Брезжалкины фиксируются единично, преимущественно в Поволжье и на Урале, что подтверждает её происхождение из среды северорусских переселенцев, осваивавших эти земли в XVII–XVIII веках. Спорных версий происхождения у фамилии нет: связь с глаголом «брезжить» (светать) маловероятна, так как прозвище «Заря» или «Рассвет» в русской традиции встречается, но не в такой разговорной форме.