Фамилия Гороховик образована напрямую от названия гриба — гороховика. Так в народе называли, например, дождевик, а иногда и некоторые другие съедобные грибы, похожие на горошины. Но прозвище Гороховик могли дать не только грибнику. В русских говорах «гороховиком» называли и гороховый кисель, и пирог с горохом, и даже самого любителя гороха или того, кто его выращивал. Таким образом, основа фамилии указывает на связь с едой, ремеслом или природой, но почти наверняка — с бытовой, крестьянской жизнью.

С точки зрения словообразования, это «чистая» фамилия без патронимических суффиксов -ов или -ин. Суффикс -ик типичен для украинской и белорусской традиции: он превращал прозвище в фамилию без дополнительных изменений. Если бы фамилия возникла в великорусской среде, она, скорее всего, звучала бы как Горохов или Гороховников. Форма Гороховик — явный признак западнорусского или малороссийского происхождения. В говорах Украины и Беларуси «гороховик» — это ещё и растение из семейства бобовых, так что прозвище могло закрепиться за огородником.

Споров вокруг корня почти нет: все версии сходятся к слову «горох». Редкая альтернативная гипотеза — связь с диалектным «гороховик» в значении «пёстрый, рябой человек» (по аналогии с горошинами). Это возможно, но менее вероятно: такие прозвища чаще образовывались через прилагательное (Гороховый, Пестряк). Правдоподобнее всего, что предок носителя фамилии либо торговал горохом, либо славился своим гороховым киселём, либо просто жил в местности, где гриб-гороховик был обычной добычей.

В отличие от массовых фамилий вроде Горохова, вариант Гороховик встречается редко и компактно. По архивным данным XIX века, носители фамилии фиксируются в основном на территории современной Беларуси (Гродненская, Минская губернии) и на западе Украины. Это подтверждает, что фамилия не «перекочевала» из центральной России, а сформировалась локально, по местной словообразовательной модели.