Фамилия Кадылкин образована по одной из самых распространённых в русском языке моделей — с суффиксом -ин, который указывает на принадлежность. Буквально: «сын Кадылки» или «человек из рода Кадылки». Основа здесь — прозвище или неканоническое имя Кадылка.

Корень слова — «кадыл» или «кадык». В русских говорах «кадык» (или «кадылка») — это не только анатомический выступ на шее, но и переносное прозвище. Кадылкой в народе могли прозвать человека с заметным, выступающим кадыком, либо того, кто много и громко говорит (от глагола «кадыкать» — горланить, шуметь). В некоторых диалектах «кадылка» означала также небольшой кол или шип — прозвище могли дать по остроте характера или внешности.

Менее вероятна, но возможна связь с тюркским именем Кадыр (в значении «могучий, достойный»), адаптированным в русской среде через уменьшительную форму Кадылка. Однако русский суффикс -ин и типичная для восточнославянских фамилий модель склонения говорят в пользу того, что фамилия сложилась именно на русской почве, а не пришла готовой из тюркской традиции.

Фамилия Кадылкин редкая и географически локализована. По данным исторических записей, носители встречались в Поволжье и центральных губерниях России, что косвенно подтверждает версию о происхождении от прозвища: в крестьянской среде меткие уличные клички легко переходили в фамилии. Среди известных носителей можно назвать разве что советского химика-технолога Александра Кадылкина (работал в области нефтепереработки), но в целом фамилия остаётся малораспространённой и не обросла громкими биографиями.