Фамилия Кожилкина — женская форма, мужская — Кожилкин. В её основе лежит прозвище или нецерковное имя Кожилка. Слово «кожилка» в русских говорах означало либо «кожица, тонкая шкурка», либо, в переносном смысле, «слабый, худой человек» — как бы «одна кожа да кости». Такие прозвища по внешним признакам давали часто: человек был сухощав, мал ростом или, наоборот, морщинист. Не исключён и более прямой, ремесленный путь: Кожилкой могли называть того, кто работал с кожей — выделывал шкуры, шил простую обувь или рукавицы. В этом случае фамилия попадает в один ряд с Кожевниковыми, Кожемякиными, Скорняковыми, но с более узким, диалектным суффиксом.

Модель образования проста: основа «кожилк-» плюс типичный русский суффикс принадлежности -ин. Такие фамилии на -ин чаще всего возникали в северных и центральных областях России, где было распространено отчество от прозвища или имени на -а/-я. Встречаемость фамилии невысока — она редкая, что говорит о локальном происхождении, возможно, из одного села или волости.

Интересная деталь: в некоторых говорах слово «кожилка» имело и другое значение — «жилка, прожилка» (например, в камне или дереве). Если прозвище дали по такой примете — скажем, человек с заметной голубой веной на виске или с узорчатой кожей — это редкий, но возможный вариант. Однако основная версия, по данным исторической ономастики, всё же связана с худобой или кожевенным ремеслом.

В мужском варианте фамилия склоняется как Кожилкин, и в документах XVII–XVIII веков могла писаться через «а» в суффиксе — Кожалкин, что отражает акающее произношение. Но современная норма закрепила форму с «и». Носители фамилии встречаются в основном в Поволжье и на Урале, что косвенно подтверждает её севернорусские корни — именно оттуда шло заселение этих земель.