Фамилия Домахина образована от прозвища Домаха. Самая убедительная версия связывает его с украинским словом «домаха» — старинным названием сабли из дамасской стали. Домахой могли прозвать мастера, который ковал такое оружие, или воина, искусно владевшего саблей. Эта версия опирается на прямую связь прозвища с ремеслом или боевым навыком, что типично для русских фамилий, возникших из профессиональных прозвищ.

Существует и другая гипотеза — по названию села Домаха в Днепропетровской области. Возможно, предок Домахиных жил в этом населённом пункте. Однако эта версия менее правдоподобна: топонимические прозвища обычно давали по крупным городам или рекам, а не по сёлам без широкой известности.

Фамилия зафиксирована в исторических источниках очень рано. В труде С. Б. Веселовского «Ономастикон» упомянуты крестьяне Домаха Кузьма и Домахин Никон, жившие в Новгороде в 1495 году. Эта запись показывает, что прозвище Домаха бытовало на Руси уже в XV веке, и от него образовалась фамилия Домахин. Форма Домахина — женский вариант той же фамилии.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Домахины — потомки человека по прозвищу Домаха. Модель образования типична для русских фамилий: к основе прозвища добавлялся притяжательный суффикс, закреплявший родовую связь.