Фамилия Хромычкина — женская форма мужской фамилии Хромычкин. По модели образования это типичная русская фамилия на -ин, которая происходит от прозвища или имени, оканчивающегося на -а/-я. Основа здесь — «Хромычк-», что сразу указывает на уменьшительно-ласкательный суффикс -ычк-, характерный для разговорной речи (ср. «Ваня — Ванечка», но с заменой на «Ваня — Ваныч»). Такая форма встречается реже, чем стандартное -ечк- или -ичк-, что делает фамилию диалектно или исторически окрашенной.

Корень «хром-» очевидно связан с физическим недостатком — хромотой. В русских говорах «хромыч» или «хромычка» могли называть человека, который прихрамывал, причём суффикс -ыч- (как в «Петрович», «Кузьмич») здесь не отчество, а прозвищный, с оттенком фамильярности или принадлежности к деревенской среде. В ономастической литературе (например, у Б. Унбегауна в «Русских фамилиях») отмечается, что прозвища от физических признаков — один из древнейших пластов, и они не несли оскорбительного смысла, а просто фиксировали заметную особенность человека.

Мужская форма Хромычкин образована по схеме: прозвище Хромычка + притяжательный суффикс -ин, то есть «сын Хромычки». В говорах южнорусских областей, особенно в Рязанской, Тамбовской и Воронежской губерниях, встречаются фамилии с суффиксом -ычк-/-ичк- (например, Кузьмичкин, Фомичкин), что подтверждает возможную региональную привязку. Хромычкины могли быть потомками крестьянина или ремесленника, которого в округе знали как «Хромычка» — не по отцу, а по личному прозвищу.

Встречается и более редкая версия: от имени Хром, которое в древнерусских святцах не зафиксировано, но могло быть мирским, охранительным именем. В языческой традиции ребёнка нарекали Хромом, чтобы «обмануть» злых духов — дескать, ребёнок неполноценный, не нужен. Однако в случае с Хромычкиным эта гипотеза слабее: суффикс -ычк- указывает скорее на прозвище взрослого человека, а не на крестильное имя.

Сегодня фамилия редкая, встречается преимущественно в центральной России и Поволжье. Вариант с окончанием -а (Хромычкина) — не исходная форма, а грамматическая женская, которая в быту часто воспринимается как самостоятельная, хотя по паспорту всегда парная к мужской.