Фамилия Черепейкина — редкий случай, когда прозвище образовано не от части тела как таковой, а от уменьшительной формы слова «череп». В русских говорах «черепейка» или «черепейко» — это не просто маленький череп, а глиняный черепок, обломок посуды, иногда — горшок или миска. Первым носителем такого прозвища мог быть гончар, работавший с битой керамикой, или человек с характерной внешностью — например, с крупной лысой головой, которую в деревне сравнивали с пустым горшком.

Модель образования проста: основа «черепейк(а)» плюс притяжательный суффикс -ин, типичный для русских фамилий, отвечающих на вопрос «чей?». Черепейкин — сын или потомок Черепейки. Форма Черепейкина — женский вариант, который закрепился за носительницей по документам или по мужу.

Интересно, что в отличие от фамилий на -ов/-ев, которые чаще давали по отцу-кормильцу, фамилии на -ин нередко фиксировали прозвище самого первого предка, а не его отца. То есть Черепейка — это не имя деда, а личное прозвище родоначальника. В данном случае прозвище могло быть ироничным: в крестьянской среде человека могли дразнить «Черепейкой» за скупость (бережёт каждую черепушку) или за необычную форму головы.

Географически фамилия тяготеет к центральным и северным губерниям России, где слово «черепейка» в значении «глиняный черепок» встречалось в диалектах. В южных областях её почти нет — там предпочли бы форму «Черепков» или «Черепня». В XIX веке носители фамилии Черепейкины чаще всего были государственными крестьянами или мещанами, то есть не имели дворянского статуса.

Спорных версий у этой фамилии немного. Самая слабая — связь с тюркским корнем «череп» (название болезни), но она не выдерживает критики, так как суффикс -ейк- чисто русский, уменьшительно-ласкательный. В словаре Б. Унбегауна таких примеров нет, но модель полностью укладывается в описанные им типы прозвищных фамилий на -ин.