Фамилия Колмачихин — редкий пример «материнской» фамилии, образованной по модели, характерной для северных и сибирских регионов России. Суффикс -их- указывает на принадлежность к женщине, главе семьи или хозяйке дома. В данном случае основа «Колмачиха» — это прозвище или уличное имя замужней женщины, чей муж или отец носил прозвание Колмач или Колмак. Сын или дочь такой женщины получали фамилию Колмачихин, то есть «тот, кто из рода Колмачихи».

Корень «колмач» (или «колмак») имеет несколько возможных объяснений. Самое вероятное — диалектное слово «колмак», означавшее в некоторых говорах «колпак» или «шапку». Прозвище Колмак могли дать человеку, который постоянно носил заметный головной убор, либо мастеру, их изготавливающему. В сибирских говорах «колмачить» означало «болтать, говорить вздор» — отсюда могло возникнуть прозвище болтуна или пустомели. Менее вероятна, но возможна связь с тюркским «колмак» (остаток, излишек) или с названием народа колмаков (калмыков), однако для русской фамилии это скорее исключение.

Географически фамилия тяготеет к Вятке, Пермскому краю и Сибири — именно там «материнские» фамилии на -их и -ых особенно распространены. В центральных областях России такую форму почти не встречали. Появление фамилии, вероятно, относится к XVII–XVIII векам, когда в крестьянской среде бытовали уличные прозвища, а при переписях записывали по матери, если отец умер или ушел на промысел.

Известных носителей фамилии Колмачихин в истории практически нет — это «тихая» фамилия, принадлежавшая крестьянам и мещанам. Её редкость и необычная словообразовательная модель делают её ценной для ономастики: она сохраняет живую черту русского быта, когда женщина могла стать «родовым именем» для целой семьи.