Фамилия Гмызин образована от личного прозвища Гмыза, которое, в свою очередь, восходит к диалектному глаголу «гмызить». В вологодских и пермских говорах это слово значило «сердиться, ворчать, брюзжать». Так могли прозвать человека с неуживчивым, сварливым характером или того, кто постоянно выражал недовольство.

Однако у этого прозвища могла быть и противоположная функция — охранительная. В народе верили, что имя-оберег, данное «от противного», способно отпугнуть злых духов и привлечь желаемые качества. Нарекая ребёнка Гмызой (то есть «ворчуном»), родители надеялись, что он вырастет добрым и весёлым, — злая сила якобы не позарится на такого «плохого» младенца. Этот приём встречается и в других фамилиях, образованных от прозвищ с негативной окраской.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Гмызин буквально означает «сын Гмызы» или «из рода Гмызы». Такая модель типична для русских фамилий, образованных от основ на -а, -я. Прямых аналогов у фамилии немного: в ономастических справочниках встречаются однокоренные Гмызев, Гмызков, но они заметно реже.

Географически фамилия Гмызин тяготеет к северным и уральским регионам — Вологодской, Пермской, Кировской областям. Это подтверждает диалектное происхождение основы: глагол «гмызить» фиксируется именно в севернорусских говорах. О точном времени возникновения фамилии говорить сложно: процесс её закрепления шёл несколько столетий, и письменные источники по Гмызиным скудны.