Фамилия Чижолкин — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не профессия, а птица, но с неожиданным суффиксальным поворотом. Корень здесь — «чиж», всем известная певчая птица. Однако стандартная схема образования русских фамилий от названий птиц обычно даёт Чижов, Чижиков или Чижовский. У Чижолкина суффикс -олк-/-елк- встречается намного реже и указывает на иной способ происхождения.

Скорее всего, фамилия пошла не напрямую от прозвища «Чижолка», а через промежуточную форму — прозвище или внутрисемейное имя. Суффикс -олк- характерен для уменьшительно-ласкательных или пренебрежительных форм в северных и сибирских говорах. Сравните: «чижолка» могло означать «маленький чиж», «чижонок», либо так называли человека маленького роста, юркого или щебечущего без умолку. В таком случае Чижолкин — это «сын Чижолки», то есть потомок человека с таким прозвищем.

Есть и вторая версия, менее очевидная, но лингвистически возможная. В некоторых диалектах слово «чижолка» фиксировалось как название детали ткацкого станка или приспособления для сматывания ниток. Если предок был ткачом или ремесленником, связанным с производством холста, фамилия могла закрепиться по названию инструмента. Однако эта версия слабее: прозвища от названий мелких деталей давали редко, а птичья тема для русских фамилий куда привычнее.

Географически фамилия тяготеет к центральным и северным областям России. Встречается в старых переписях Вологодской и Костромской губерний, а также в Поволжье. В дворянских родословных книгах Чижолкины не значатся — это типичная крестьянская или мещанская фамилия, образованная в XVII–XVIII веках, когда прозвища окончательно превращались в наследственные фамилии.

Написание фамилии устойчиво: Чижолкин, с буквой «о» в суффиксе. Вариант Чижёлкин встречается редко и считается орфографической ошибкой или следствием местного акающего произношения. Однокоренные фамилии — Чижов, Чижиков, Чижаков — образованы по той же модели, но с другими суффиксами, поэтому Чижолкин стоит особняком как более редкий и диалектный вариант.