Фамилия Дынкин — один из тех случаев, когда за привычным русским окончанием -ин скрывается не отчество от отца, а матримониальная еврейская модель: фамилия образована от женского имени Дынке. Это еврейский вариант греческого имени Дина, которое восходит к греческому слову «динамис», то есть «сила». Такой способ — называть семью по матери, а не по отцу — встречается у ашкеназских евреев, хоть и реже, чем отчества на -сон/-зон, -ман или -кинд.

Суффикс -ин в фамилии Дынкин работает как показатель принадлежности: «чей?» — Дынкин, то есть сын (или потомок) Дынке. Для русского уха это звучит как обычное притяжательное прилагательное, но по происхождению это чистая калька с идиша, где суффикс -инс выполнял ту же функцию. В этом смысле фамилия Дынкин стоит в одном ряду с такими еврейскими фамилиями, как Хасин (от Хася), Ривкин (от Ривка) или Сосинкин (от Сосинка).

Существует и другая версия, менее правдоподобная, — что в основе лежит прозвище Дынко от немецкого Dinkel («пшеница»). Тогда фамилия указывала бы на занятие земледельцем, но для еврейской среды Восточной Европы такое прозвище маловероятно: ашкеназы редко получали фамилии от сельскохозяйственных терминов, если только это не было связано с торговлей зерном. К тому же переход Dinkel → Дынко фонетически натянут.

Исторические записи подтверждают еврейское бытование фамилии на территории черты оседлости. В архивах московского НИПЦ «Мемориал» отмечен Дынкин Евсей Шмулевич, 1881 года рождения, из Сумской области Украины. А по данным КНБ Казахстана известен Дынкин Борис Соломонович, 1884 года рождения, из Черниговской области. Оба случая — типичные для местечкового еврейства: фамилия уже устоялась к концу XIX века и передавалась по мужской линии, хотя исходно была образована от женского имени.

Самый известный носитель фамилии — Евгений Борисович Дынкин (1924–2014), советский и американский математик, член Национальной академии наук США. Его работы по теории групп Ли и теории вероятностей сделали фамилию узнаваемой в научном мире, но с точки зрения ономастики интересно другое: у самого Евгения Борисовича отчество Борисович, а фамилия Дынкин — это память о прабабушке Дынке, чьё имя в переводе с греческого означает «сила».