Фамилия Каралкин образована от прозвища или мирского имени Каралка. Самое вероятное его происхождение — от тюркского «кара», что значит «черный». В русских говорах и соседних языках это слово давало множество прозвищ: Каралка могло означать человека со смуглой кожей, черными волосами или просто угрюмого, мрачного. Вторая часть слова, суффикс -лк-, характерен для названий людей по действию или свойству: «каралка» — тот, кто карает, бранит, или же «чернявый».

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Каралкин — «сын Каралки» или «из семьи Каралки». Это типичная модель для русских фамилий на -ин, которые чаще всего возникали от имен и прозвищ, оканчивающихся на -а/-я. В отличие от фамилий на -ов, которые преобладают в центральной России, фамилии на -ин особенно характерны для северных и северо-восточных регионов, а также для Поволжья, где сильны тюркские влияния.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с названием птицы каралка. Так в некоторых диалектах называют мелкого сокола или пустельгу. Тогда прозвище мог получить человек с острым зрением, быстрый или хищный нравом. Однако эта версия слабее: названия птиц редко дают прозвища с суффиксом -к-, чаще они переходят в фамилии напрямую (Соколов, Ястребов).

В дореволюционных источниках фамилия Каралкин встречается в документах Казанской и Симбирской губерний, что подтверждает её возможную тюркскую основу. В этих местах фамилия могла возникнуть у русских крестьян, перенявших прозвище от соседей-татар, или у крещёных татар.

Известных носителей с этой фамилией, оставивших заметный след в истории, нет. Это нередкий случай для фамилий, образованных от прозвищ, — они оставались в крестьянской или мещанской среде и редко попадали в дворянские родословные.