Фамилия Ельченинова — женская форма, а её основа, мужская фамилия Ельченинов, образована по редкой и интересной модели. В русских фамилиях суффикс -инов встречается нечасто; гораздо привычнее -ов или -ин. Появление -инов обычно связано с тем, что основа оканчивалась на -ин: например, от прозвища Ельченя через притяжательное прилагательное «Ельченин» (чей? — Ельченин сын) и дальнейшего прибавления -ов. Иными словами, фамилия прошла два этапа: сначала человека назвали Ельченин (сын Ельчени), а потом, по более поздней модели, к этому «отчеству» добавили родовой суффикс -ов, получив Ельченинов. Такая двойная фамилия — признак того, что её носители, скорее всего, относились к непривилегированным слоям, где фамилии закреплялись медленно и не по единому стандарту.

Корень фамилии — прозвище Ельченя. Уменьшительно-ласкательная форма с суффиксом -еня могла образоваться от слова «ель» или от имени Елисей (в народном произношении — Елей, Елька). Первая версия: прозвище дали человеку, жившему у елового леса или чем-то напоминавшему ель — высокому, стройному или колючему по характеру. Вторая версия: Ельченя — это производное от канонического имени Елисей, что в переводе с древнееврейского означает «Бог спасение». В русских говорах имя легко сокращалось до Елька, а затем и до Ельченя. Обе гипотезы имеют право на существование, но прозвищная версия (от дерева) кажется более вероятной: в крестьянской среде прозвища по природным объектам давали чаще, чем уменьшительные формы редких имён.

Географически фамилия Ельченинов встречается редко, что подтверждает её нетипичную словообразовательную цепочку. Основные очаги — центральные и северные регионы России, где еловые леса были обычным ландшафтом, а фамилии на -инов фиксируются у старообрядцев и крестьян, не затронутых поздней унификацией. В дореволюционных переписях носители этой фамилии, скорее всего, были государственными или помещичьими крестьянами, реже — мещанами.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Елькин, Ельцов, Ельчанинов) показывает, что Ельченинов стоит особняком. Если Ельчанинов, например, прямо указывает на жителя Ельца, то Ельченинов — на прозвище или имя предка, а не на топоним. Это делает фамилию более «личной»: она рассказывает не о месте, а о человеке, которого в деревне знали как Ельченю.