Фамилия Картофкина — женская форма, мужской вариант — Картофкин. В основе лежит прозвище или неофициальное имя Картофка. В русской ономастике это довольно редкий случай, когда фамилия образована напрямую от названия овоща. Подавляющее большинство «овощных» фамилий (Капустин, Огурцов, Репкин) возникли не от самих растений, а от прозвищ, связанных с профессией огородника или торговца, либо от ироничных уличных кличек. Но с фамилией Картофкина ситуация иная: слово «картофка» — это диалектная или просторечная форма слова «картошка», «картофель». Такое прозвище могли дать человеку, который либо торговал картофелем, либо любил его, либо, что вероятнее, был прозван так за внешнее сходство — круглолицый, коренастый.

Словообразовательная модель проста: суффикс -ин указывает на принадлежность. Картофкин — буквально «чей?» — сын или потомок человека по прозвищу Картофка. Фамилии на -ин в русском языке типичны для центральных и северных регионов России, где были распространены «домашние», некалендарные имена и прозвища. В отличие, например, от фамилий на -ов, которые чаще связывали с профессиями (Кузнецов, Плотников), прозвищные фамилии на -ин нередко отражали бытовые, даже шутливые черты.

Интересная деталь: в отличие от фамилий типа Картофелев (более книжный, искусственный вариант) или Картошкин (от литературной нормы), форма Картофкина сохранила народное, диалектное звучание. Это говорит о том, что фамилия возникла в крестьянской или мещанской среде, где слово «картофка» было в ходу. В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) эта фамилия не фигурирует как массовая, что подтверждает её редкость. Встречается она спорадически, в основном в документах XIX—XX веков, и связана, скорее всего, с конкретной местной традицией прозвищ.

Можно также предположить, что прозвище Картофка могло быть дано человеку, который первым в деревне начал сажать картофель, когда тот ещё был новинкой и диковинкой. В таком случае фамилия — живое свидетельство аграрной истории России.