Фамилия Черемихин — одна из тех, что хранит в себе название дерева или кустарника, но с неожиданным диалектным поворотом. В основе лежит слово «черёмуха». Однако в русских говорах, особенно северных и сибирских, эту ягоду и кустарник часто называли «черемха» или «черёмиха». От этой народной формы и образовалось прозвище Черемиха — так могли назвать человека, жившего в зарослях черёмухи, либо того, кто торговал её ягодами или вёслами из её древесины. Фамилия на -ин указывает на принадлежность: Черемихин буквально означает «сын Черемихи» или «из семьи Черемихи».

Словообразовательная модель здесь простая и архаичная. Суффикс -ин в русских фамилиях обычно присоединялся к основам на -а/-я: Черемиха → Черемихин. Это типично для прозвищных фамилий, где исходное слово было не церковным именем, а бытовым прозванием. Интересно, что фамилия Черемихин встречается в основном в центральных и северных областях России, особенно в Вологодской, Архангельской и Кировской областях — там, где говорят «черемиха» вместо литературного «черёмуха». Это хороший маркер для генеалогического поиска: предки носителя фамилии, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми из этих краёв.

В ономастике существует и другая версия, более редкая. Слово «черемис» в старину означало представителя марийского народа (устаревшее название). Теоретически фамилия Черемихин могла возникнуть от прозвища Черемис через форму Черемиха, но эта гипотеза слабее. Во-первых, переход «черемис» → «черемиха» нелогичен для русского словообразования. Во-вторых, в источниках XVI–XVII веков фамилии от этнонимов образовывались иначе (Черемисинов, Черемисов). Поэтому основная и самая правдоподобная версия — «черемуховая».

Если сравнивать Черемихина с однокоренными фамилиями, то Черемухин и Черемхин встречаются чаще, но именно вариант с «и» в корне выдает местный говор. Фамилия не относится к числу дворянских или купеческих — её носители были простыми людьми, чьё прозвище закрепилось в документах при крепостном праве или после отмены крепостничества, когда крестьянам массово давали фамилии по прозвищам. Сегодня Черемихин — фамилия заметная, но не массовая, и её обладатель может с высокой вероятностью определить родовое гнездо где-нибудь на севере Европейской России.