Фамилия Карпихин образована напрямую от имени Карпиха — так в старину могли называть женщину по имени Аграфена или по её мужу Карпу. В русской ономастике суффикс -их- указывает на принадлежность к роду: Карпиха — жена или вдова Карпа, а Карпихин — её сын или потомок. Это типичная модель для северных и центральных областей России, где фамилии на -их/-ых (Кузьминых, Скорых) встречаются чаще, чем на юге.

Основа фамилии — каноническое имя Карп, которое пришло из греческого языка и означало «плод». В святцах это имя носил апостол из числа семидесяти, ученик апостола Павла. На Руси имя Карп было распространено среди крестьян и мещан, поэтому фамилии Карпов, Карпин, Карпухин — одного корня с Карпихиным, но отличаются по суффиксальной модели. Карпихин стоит особняком: он не отчественный (как Карпов), а «женский» по происхождению — через прозвание матери или хозяйки дома.

В некоторых говорах «карпиха» могла быть и прозвищем — например, так называли женщину с крупными губами или надутым лицом (от диалектного «карпить» — дуться, хмуриться). Но это менее вероятно: в основе фамилий на -их/-ых почти всегда лежит личное имя или прозвище конкретного человека, а не нарицательное слово.

Географически фамилия Карпихин тяготеет к Вологодской, Архангельской и Кировской областям — именно в этих регионах модель на -их/-ых сохранялась дольше всего. Встречается она и в Сибири, куда фамилию могли занести переселенцы с Русского Севера в XVII–XVIII веках. Сословно носители фамилии — преимущественно крестьяне и посадские люди; в дворянских родословных книгах Карпихины не значатся.

Споров о происхождении фамилии почти нет: лингвисты сходятся на том, что Карпихин — типичный пример «матримониальной» фамилии, образованной от женского прозвания. Это нередкий случай в русской ономастике, но именно для фамилий на -их/-ых он особенно характерен.