Фамилия Димин — типичный представитель «вотчинной» модели русских фамилий, образованных с помощью суффикса -ин. В отличие от фамилий на -ов, которые крепились к основам на твёрдый согласный, -ин присоединялся к основам на -а/-я. Поэтому Димин — это буквально «чей?» — Димин, то есть сын, потомок или человек из семьи Димы.

Основа здесь — краткая форма имени Дмитрий. В народной речи имя Дмитрий издавна сокращали до Дима, и это сокращение стало самостоятельным именем, а затем и основой для фамилии. По той же модели возникли фамилии Мишин, Сашин, Ванин. Интересно, что в русской ономастике форма Дима закрепилась как уменьшительная, но в XV–XVII веках она могла быть и полным обиходным именем — в документах встречаются крестьяне и посадские люди, записанные просто как Дима.

Есть и менее очевидная версия. В южнорусских и украинских говорах слово «дима» имело значение «дым» (в украинском «дим» — дым, а «дима» — форма родительного падежа). В этом случае Димин могло означать «дымный» — прозвище человека, жившего в курной избе, либо того, кто топил печь по-чёрному. Однако эта версия слабее: фамилия Димин встречается в основном в центральных и северных областях России, где «дым» произносили через «ы», а не через «и». К тому же прозвища от слова «дым» чаще давали в форме Дымов или Дымников.

Географически фамилия Димин не привязана к какому-то одному региону. Она рассыпана по всей средней полосе: от Псковской до Нижегородской области. Встречается и у крестьян, и у мещан — сословной окраски у неё нет. Простота образования и широкое распространение имени Дмитрий сделали её одной из тех фамилий, которые «слышны» везде, но не бросаются в глаза.

В написании фамилия устойчива: двойное «и» в корне (Димин, а не Диммин) — результат того, что основа Дима и суффикс -ин дают естественное удвоение, но на письме оно не отражается. В дореволюционных метрических книгах изредка встречается вариант Диминъ с твёрдым знаком на конце, что не меняет сути.