Фамилия Грудочкина — женская форма фамилии Грудочкин, а та, в свою очередь, образована от прозвища или мирского имени Грудочка. В основе лежит слово «грудка»: уменьшительное от «груда» (куча, ворох, насыпь) либо от «грудь». В ономастике такие «анатомические» прозвища обычно давали по внешнему признаку — например, полному или широкогрудому человеку. Но здесь работает суффикс -очк-, который придаёт слову ласкательный оттенок. Так могли назвать невысокого, коренастого, «сбитого» человека — как бы «грудочку» телосложения.

Модель образования типична для русских фамилий: прозвище на -а (Грудочка) → притяжательное прилагательное с суффиксом -ин (Грудочкин, буквально «сын Грудочки») → фамилия Грудочкин. Суффикс -ин в таких фамилиях указывает на принадлежность к конкретному лицу, а не на родовую территорию, как -ский. Это значит, что первый носитель фамилии был известен в своей общине именно как Грудочка — возможно, по прозвищу, которое закрепилось за ним в быту.

Стоит учесть и менее очевидную версию: в некоторых говорах «грудка» могла означать не только часть тела, но и кучу сена или зерна, а также небольшую возвышенность. Тогда прозвище могло относиться к крестьянину, жившему на холмике, или к тому, кто работал с сыпучими грузами. Однако первая версия — по внешности — встречается в русской антропонимии чаще (ср. фамилии Пузиков, Лобиков, Носиков).

Географически фамилия Грудочкин не привязана к какому-то одному региону, но заметна в центральных областях России, особенно в Тверской и Смоленской губерниях, где суффикс -очк- в прозвищах был распространён. В сословном отношении это почти наверняка крестьянская фамилия: прозвища с уменьшительными суффиксами в среде дворянства не приживались, они характерны для сельской среды, где человека называли по бытовой черте.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Грудин, Грудкин, Грудков — показывает, что все они образованы от одной основы, но с разными суффиксами. Грудочкин — самый «ласковый» вариант, что не делает фамилию «смешной»: в прошлом такие прозвища несли конкретный описательный смысл и не воспринимались как обидные.