Фамилия Эльвина — редкий случай, когда русская по форме фамилия имеет, скорее всего, нерусские корни. В русской ономастике суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — «Эльвин». Но основа «Эльв-» не встречается в древнерусских именах или прозвищах. Здесь нужно искать в другом направлении.

Самая вероятная версия — фамилия образована от женского имени Эльвина. Имя это пришло в русский язык из западноевропейских языков (немецкого, скандинавских) и восходит к древнегерманскому «alf» — «эльф», «светлый дух». В таком случае фамилия Эльвина — это форма родительного падежа: «дочь (или жена) Эльвины». Но в русской традиции фамилии на -ин обычно образуются от мужских имён (Иван — Иванов, но Иванин — от Ивана в значении «чей?»). Поэтому более точным будет считать, что фамилия произошла от мужского имени или прозвища Эльвин. Такое имя могло быть дано человеку с лёгким, светлым нравом или, в мистическом ключе, «отмеченному духом». Встречается и вариант происхождения от татарского имени Ильвина (с утратой начального «и»), что означает «благородная, светлая».

Географически фамилия Эльвина встречается в основном в регионах с большим татарским населением (Татарстан, Башкортостан), а также в Крыму. Это подтверждает вторую версию: фамилия могла возникнуть в тюркоязычной среде, где имя Ильвина/Эльвина давали девочкам, а при переходе в русскую систему фамилий её закрепили за мужчиной как отчество.

С точки зрения словообразования, фамилия стоит особняком: она не входит ни в один из массовых типов русских фамилий (ни от крестильного имени, ни от прозвища по профессии). Её редкость подчёркивает, что носители, скорее всего, происходят из семей, где имя Эльвина было личным, а потом закрепилось как наследственное прозвание. Таким образом, предки современного носителя фамилии Эльвина могли быть либо татарами, принявшими православие, либо русскими, взявшими в качестве родового имени редкое западное имя.