Фамилия Гылка — редкий случай, когда основа слова почти наверняка не славянская, а тюркская. В русском языке слово «гылка» не имеет самостоятельного лексического значения, не встречается в диалектах и не связано ни с одним из известных промыслов. Это сразу указывает на заимствованный корень.

Наиболее вероятная версия — происхождение от тюркского «гыл» или «кыл», что означает «волос», «щетина», «струна». В тюркских языках «кыл» — это тонкий, жёсткий волос, например конский, из которого делали тетиву для луков или струны для музыкальных инструментов. Форма «Гылка» могла возникнуть при добавлении к корню русского уменьшительно-ласкательного суффикса «-к(а)», который в фамилиях часто застывает в основе. То есть прозвище Гылка — это, скорее всего, «волосок», «щетинка» или даже «струнка». Человек с таким прозвищем мог быть худым, жилистым, с жёсткими волосами, либо заниматься изготовлением струн или щёток.

Фамилия образована по продуктивной русской модели: прозвище Гылка + патронимический суффикс «-ин». Суффикс «-ин» указывает на принадлежность: «чей сын?» — «Гылкин сын», то есть сын человека по прозвищу Гылка. Такая модель характерна для фамилий, образованных от слов женского рода или от прозвищ на «-а/-я». В данном случае прозвище Гылка — женского грамматического рода, но относилось оно, как правило, к мужчине.

Географически фамилия Гылка встречается крайне редко, в основном на юге России и в Поволжье — в зоне активных контактов с тюркскими народами (татары, башкиры, чуваши). Нет никаких данных о дворянском или крестьянском происхождении в традиционных родословных книгах. Скорее всего, это фамилия однодворцев или государственных крестьян, живших на окраинах Русского государства, где смешение культур было обычным делом. Спорных версий у фамилии нет — тюркский корень здесь наиболее логичен, а попытки вывести её из славянских языков (например, от «глыка» — комок, кусок) не выдерживают фонетической проверки: «ы» в корне не характерно для исконно русских слов в такой позиции.