Фамилия Чистихина — типичный пример русского «материнского» отчества, где суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — «Чистихин», то есть сын или потомок Чистихи. Сама основа Чистиха — это женское прозвище, образованное от глагола «чистить» или существительного «чистый». В русской ономастике фамилии на -их/-ых (Чистых, Чистихин) часто фиксировали прозвища, данные женщинам: так могли называть опрятную, аккуратную хозяйку, либо ту, кто занималась чисткой — например, вычищала рыбу, скребла полы или работала в бане.

Мужская версия фамилии — Чистихин — встречается реже, но она тоже возможна, если прозвище Чистиха носил мужчина (в говорах «чистиха» могло означать «чистильщик», «тот, кто чистит»). Однако в документах XVII–XVIII веков, например в переписных книгах Вологды и Архангельска, чаще попадаются «Чистихин» и «Чистиха» как указание на жену или вдову Чистого (от прозвища Чистой). То есть изначально фамилия могла означать «принадлежащий женщине по прозвищу Чистиха», а уже затем закрепилась за потомками.

Словообразовательный момент: суффикс -их- в основе — редкий для фамилий, он характерен для северных и сибирских говоров (сравните: Глухих, Чистых). В фамилии Чистихина этот суффикс перешёл в основу, а фамильное окончание -ин добавилось по модели «отца» (как Кузьмин, Ильин). Такое двойное оформление встречается нечасто и указывает на то, что прозвище Чистиха существовало как самостоятельное имя в быту, а не просто как форма мужского имени.

Географически фамилия привязана к северо-востоку европейской части России: Вологодская, Архангельская, Кировская области, а также Урал. В этих местах «чистихой» могли называть женщину, которая занималась первичной обработкой льна или шерсти — очищала волокно от костры. Если держаться этой версии, предок Чистихиных мог быть крестьянином-льноводом или ткачом. В любом случае, фамилия не дворянская и не купеческая — она из крестьянской среды, где прозвища давали по бытовым чертам или ремеслу.