Фамилия Капелькина образована от прозвища Капелька. В его основе лежит слово «капля», но значение прозвища могло быть разным. Первая версия: Капелькой в народе называли человека, который «капает» — то есть ябедничает, доносит. Вторая, более мирная: на Руси существовало имя-оберег Капля. Его давали ребёнку, чтобы он не болел и рос здоровым, — считалось, что имя отведёт от него болезни, которые «стекают как вода». Третья, календарная, версия связывает прозвище с церковным праздником Происхождения Честных Древ Животворящего Креста (14 августа), который в народе называли Медовым Спасом, а также днём памяти мученика Тимофея, прозванного «Капельником» из-за обильной росы в этот день. Ребёнок, родившийся на Капельника, мог получить прозвище Капелька.

Фамилия Капелькина образована по стандартной русской модели: к основе прозвища Капельк(а) добавили суффикс -ин, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Капельки). Такая модель типична для фамилий, возникших в центральных и северных регионах России. Потомок человека по прозвищу Капелька со временем стал Капелькиным, и фамилия закрепилась в роду. Среди однокоренных фамилий — Капелькин, Капелин, Каплин, Каплич — все они восходят к тому же корню, но к разным формам прозвища или имени.