Фамилия Чавтайкин — редкий пример прозвища, перешедшего в фамилию через мордовский языковой след. В ней отчётливо слышна основа «чавтай» или «чавтайка», которую связывают с эрзянским или мокшанским глаголом «чавомс» — «бить», «колотить». В диалектах финно-угорских народов Поволжья «чавтай» могло означать «долбящий», «стучащий», «работающий молотом» или даже «молотильщик». Таким образом, первым носителем прозвища Чавтай мог быть плотник, кузнец или крестьянин, занятый ручным обмолотом зерна.

Суффикс «-ин» в этой фамилии — не типичный притяжательный, как у русских фамилий от имён на -а/-я (Ильин, Фомин), а скорее адаптационный. Заимствуя мордовское прозвище Чавтай, русские писцы добавляли «-ин» по аналогии, чтобы вписать его в привычную модель. Поэтому фамилия бытует почти исключительно в регионах с компактным проживанием мордвы — в Мордовии, Пензенской, Нижегородской, Ульяновской областях. Встречаются и варианты Чавтайкин, Чавтайкина, а также более редкое Чавтай.

Интересно, что корень «чавт-» породил ряд созвучных фамилий: Чавтанов, Чавкин, Чавчавадзе (последняя — уже грузинская). Но Чавтайкин стоит особняком — у неё нет параллелей в славянских языках, и это сразу выдаёт этническое происхождение. В метрических книгах XIX века носители фамилии записаны в основном как государственные крестьяне, реже — как однодворцы. Сословный потолок был низким, поэтому среди Чавтайкиных не встретишь дворян или купцов: фамилия осталась в крестьянской среде и закрепилась в деревнях на стыке русских и мордовских земель.