Фамилия Двоенкина — женская форма, образованная от мужской фамилии Двоенкин. Её основа — слово «двоенка». Так в русских говорах называли двойняшек, близнецов, а также предметы, существующие парой: например, сдвоенную нитку, двойной плод или даже двухстволку. Но в основе фамилии, скорее всего, лежит прозвище Двоенка, которое давали одному из двойни, чтобы отличить его от брата или сестры. Это типичная для русских фамилий модель: прозвище на -а (Двоенка) плюс притяжательный суффикс -ин, означающий «чей?» — «сын Двоенки». Со временем суффикс закрепился, и фамилия перестала указывать на родство, став наследственной.

Интересно, что фамилия Двоенкин (и Двоенкина) встречается реже, чем однокоренные Двойников или Двояков. Это говорит о том, что исходное прозвище Двоенка было более локальным, диалектным. В некоторых регионах «двоенкой» называли не человека, а корову, родившую двух телят, или даже особую породу голубей. Но для фамилии вероятнее человеческое прозвище: в документах XVI–XVII веков, например, у С. Б. Веселовского, фиксируются прозвища Двойня, Двояк, Двоенок — все они давались близнецам или детям, родившимся в один день с кем-то из родни.

Суффикс -ин типичен для фамилий, образованных от слов на -а, -я. В отличие от фамилий на -ов, где основа оканчивается на твёрдый согласный (Двоенков — от Двоенок), здесь мы видим именно форму Двоенка. Географически фамилия тяготеет к центральным и северным областям России — там, где диалектное слово «двоенка» было в ходу. В южных говорах чаще употребляли «близнец» или «двойняк», поэтому там фамилия почти не встречается.

В написании возможна путаница: некоторые носители могли записываться как Двоинкина через ошибочную аналогию с «двоить», но исторически корень — «дв-» с суффиксом -енк-, а не -инк-. В целом фамилия Двоенкина — редкий, но прозрачный пример того, как русская деревня закрепляла в фамильном имени бытовую деталь: рождение двойни. Никаких дворянских корней или знаменитых однофамильцев за ней не числится — это фамилия крестьянская или мещанская, каких были тысячи.