Фамилия Демочкина — женская форма фамилии Демочкин. В её основе лежит разговорная форма крестильного имени Дементий (от латинского domitius — «приручённый», «укрощённый»). В русском быту имя Дементий сокращали до Дема, а от него образовали уменьшительно-ласкательный вариант Демочка. Суффикс -к- указывает на «малого»: Демочка — это «маленький Дема», младший сын или просто ласковое обращение к Дементию. Затем к прозвищу Демочка добавили патронимический суффикс -ин: Демочкин означало «сын Демочки». Такая модель типична для центральных и северных губерний России, где фамилии на -ин часто образовывали от имён и прозвищ, оканчивающихся на -а или -я.

Интересно, что у фамилии Демочкин есть «двойники» — Демочка, Демочкины, Демочков. Все они восходят к одному корню, но различаются суффиксами. Например, Демочков — это вариант с суффиксом -ов, который в некоторых регионах заменял -ин, особенно если основа воспринималась как «неженская». Встречаемость фамилии Демочкин невысока; по данным переписей, она сосредоточена в основном в центральных областях России — Тверской, Московской, Ярославской. Это подтверждает её «домашнее» происхождение: в деревнях прозвище Демочка закрепилось за конкретным родом, а потом превратилось в фамилию.

По сословной принадлежности Демочкины чаще всего были крестьянами или мещанами. Дворянских родов с такой фамилией в исторических документах не зафиксировано. В XIX веке носители фамилии упоминаются в ревизских сказках и метрических книгах как государственные крестьяне, реже — как мастеровые на мануфактурах. Никакой громкой истории за фамилией нет — это типичный пример того, как личное имя, пройдя через уменьшительную форму, стало родовым прозвищем, а затем и фамилией целой семьи.