Фамилия Камчихина — женская форма фамилии Камчихин, и её разговорная, «домашняя» природа заметна сразу по суффиксу -их-. В русской ономастике фамилии на -их (и производные на -ин) типичны для северных и северо-восточных регионов: Архангельской, Вологодской, Вятской губерний, а также для Урала и Сибири. Такая модель образования означала принадлежность к роду или дому: Камчихин — буквально «из семьи Камчихи», где Камчиха — прозвище женщины или главы семьи.

Основа фамилии — слово «камча» или «камчуг». В диалектах русского языка «камча» — это плеть, кнут, бич (от тюркского «камчи» — кнут, плеть). В переносном смысле так могли прозвать человека резкого, властного или скорого на расправу. Второе значение, менее распространённое, — «камчуг» или «камча» как вид плотной шёлковой ткани (камка); тогда прозвище могло относиться к торговцу или портному, работавшему с дорогой материей.

Фамилия Камчихин встречается нечасто, что подтверждает её локальный характер. Скорее всего, она возникла в крестьянской или посадской среде, где прозвища на -их- были нормой. Анализ словарей (например, работ Б. Унбегауна) показывает, что фамилии на -их- не проходили через стандартную модель «имя + -ов/-ин» и долго сохраняли форму родительного падежа множественного числа — «Камчихиных». В документах XIX века такую фамилию могли записать и как Камчигин, если путали «г» и «х» в говорах.

Спорных версий немного: иногда основу связывают с рекой Камчаткой или топонимом Камчатка, но это маловероятно — суффикс -их- не типичен для географических прозвищ. Более правдоподобно, что предок носителя фамилии был либо человеком с крутым нравом (камча — кнут), либо ремесленником, работавшим с камчатной тканью.