Фамилия Грохоткина — женская форма, мужская — Грохоткин. В основе лежит прозвище Грохотка. Оно могло относиться к человеку с громким, «раскатистым» голосом или к тому, кто производил много шума при работе. Но есть и более конкретная версия: в некоторых говорах «грохоткой» называли калитку или воротца, которые с грохотом захлопывались. Тогда прозвище мог получить житель дома с такой калиткой или тот, кто их мастерил.

Словообразовательная модель проста: суффикс -к- в прозвище указывает на предмет или лицо, а затем фамильный суффикс -ин показывает принадлежность: «сын Грохотки». Такая модель типична для русских фамилий, образованных от прозвищ на -а/-я. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые чаще давались по именам или профессиям, -ин часто закреплялся за прозвищами, описывающими внешность или поведение.

Редкость фамилии в том, что её основа не связана с глаголом «грохотать» напрямую, а уходит в диалектную лексику. Однокоренные фамилии — Грохотов, Грохотков — встречаются чаще, но именно форма Грохоткин сохранила уменьшительный оттенок, что в прошлом могло указывать на молодость или невысокий социальный статус первого носителя. Географически фамилия тяготеет к центральным и северным областям России, где были распространены говоры с таким произношением.

Дворянских родов с этой фамилией не зафиксировано, что неудивительно: прозвище из бытовой среды. Скорее всего, предки Грохоткиных были крестьянами или ремесленниками, а сама фамилия возникла не раньше XVII века, когда прозвища начали массово переходить в наследственные именования.