Фамилия Колычихин — яркий пример севернорусской модели образования фамилий с помощью суффикса -их(ин). Если в средней полосе и на юге России фамилии чаще всего образовывались от имени или прозвища отца через суффиксы -ов/-ев (сын Ивана — Иванов), то на Русском Севере, в Поволжье и в некоторых сибирских говорах закрепилась другая форма: -их/-ых. Она отвечала на вопрос «чьих будете?» и указывала на принадлежность к целому роду или семье. Колычихин буквально означает «из семьи Колычихи» или «сын Колычихи». Это так называемая матронимическая фамилия, где основой стало не имя отца, а прозвище или имя матери (или жены) — Колычиха.

В основе прозвища Колычиха лежит, скорее всего, слово «колыч» или «колыка». В русских говорах «колыч» — это заострённая палка, колышек, а также устар. «колыка» — кулак (отсюда «колыкнуть» — ударить кулаком). Прозвище Колыка могли дать человеку драчливому, крепкому, либо тому, кто занимался изготовлением колышков, например, для плетней или изгородей. Женская форма Колычиха закрепилась за женой или вдовой такого человека, а затем и за её детьми. В условиях, когда мужчина уходил на промысел или погибал, семья могла идентифицироваться по матери, что и отразилось в фамилии.

Интересно, что фамилия Колычихин — достаточно редкая и имеет ярко выраженную региональную привязку. Судя по историческим данным и современной географии, её корни — в Вятской губернии (территория современной Кировской области) и в Пермском крае. Именно в этих местах фамилии на -их(ин) были особенно распространены. Носители фамилии, вероятно, были государственными или экономическими крестьянами, привыкшими к суровому укладу северной деревни.

Сравнение с однокоренными фамилиями подтверждает эту версию. Фамилии Колыков, Колычев, Колыгин образованы по другим моделям, но от того же корня «колык-». Колычев, например, известна по боярскому роду, но это скорее исключение: массово такие фамилии носили крестьяне. Колычихин же стоит особняком — его суффикс сразу выдает недворянское, простонародное происхождение и четко указывает на место, где фамилия возникла.