Фамилия Дворяжкина — женская форма фамилии Дворяжкин. Её основа связана с прозвищем или именованием Дворяжка. В русской ономастике суффикс -к- часто указывает на уменьшительно-ласкательную или уничижительную форму: Дворяжка — это «маленький дворянин» или даже «человек, который ведёт себя как дворянин, но таковым не является». В словарях русских фамилий (в частности, у Б. Унбегауна) отмечается, что подобные модели могли возникать в крестьянской среде как ироничное прозвище — для человека, который старался подражать высшему сословию, одевался по-барски или важничал.

Есть и более прозаичная версия: Дворяжка могло быть прозвищем дворового человека, слуги. В диалектах слово «дворяжка» иногда употребляли в значении «приживалка», «человек, живущий во дворе (при барском доме)». Тогда фамилия указывает не на происхождение от дворян, а наоборот — на принадлежность к дворне, то есть к зависимым людям, работавшим в усадьбе.

Географически фамилия Дворяжкин встречается спорадически, преимущественно в центральных и северных регионах России (Вологодская, Костромская, Ярославская области). Это косвенно подтверждает вторую версию: в этих краях было много помещичьих хозяйств и, соответственно, дворовых людей, чьи прозвища закреплялись в фамилиях.

Словообразовательная модель проста: корень двор- (от «двор»), суффикс -яжк- (сложный, редкий; он мог возникнуть из сочетания уменьшительного -яг-/-як- и -к-), окончание -ин, типичное для фамилий, образованных от существительных на -а/-я. Иными словами, Дворяжкин — это «сын Дворяжки». В мужском варианте фамилия склоняется как притяжательное прилагательное, в женском — остаётся неизменяемой.

В дореволюционных источниках фамилия не фиксируется среди дворянских родов — её носители, скорее всего, были крестьянами или мещанами. Сейчас это редкая фамилия, и её история — хороший пример того, как социальный контекст (отношения между сословиями) отражался в русских прозвищах, а затем и в фамилиях.