Фамилия Чапилина — женская форма, а мужская — Чапилин. В её основе лежит прозвище или нецерковное имя Чапила. В русских говорах слово «чапать» означало «цеплять, хватать, задевать», а «чапа» — «зацепа» или «тот, кто придирается, задира». Человек с таким прозвищем мог получить его за неуживчивый характер или привычку цепляться к словам.

Модель образования простая: к основе Чапил- добавили патронимический суффикс -ин, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Чапилы). Такая схема типична для русских фамилий XVI–XVII веков, когда отчества на -ин закреплялись за потомками и становились наследственными. Фамилия не дворянская, а крестьянская или посадская — в среде простых людей прозвища давали по поведению или внешности, а не по роду занятий.

Встречается фамилия Чапилин в центральных и южных областях России, особенно в бывшей Тамбовской и Рязанской губерниях. В документах XVII века упоминается тамбовский крестьянин Чапила, что подтверждает народное происхождение имени.

Иногда фамилию путают с Чепилиным или Чаплиным — однокоренными, но разными по звучанию. Чаплин, к примеру, восходит к «чапля» (цапля) или к тому же глаголу «чапать», но с другим суффиксом. Чапилин же сохраняет более редкий вариант прозвища с суффиксом -ил(а), который в русских фамилиях встречается нечасто (ср. Губилин, Крутилин). Это делает фамилию заметной на фоне более распространённых Чаплиных и Чепилиных.

Искать корни стоит в южнорусских говорах, где слово «чапила» бытовало в значении «задира» или «непоседа». Никакой связи с фамилией Чарли Чаплина здесь нет — это случайное звуковое совпадение.