Фамилия Козьмины образована от мужского имени Косма, которое в русской традиции превратилось в Козьму и Кузьму. Имя это греческого происхождения, означает «украшение», «порядок», «мир». В древности его давали в честь святых братьев-бессребреников Космы и Дамиана, покровителей ремесленников и врачевателей. Поэтому предок носителей фамилии — человек, которого в быту звали Козьмой или Кузьмой, а его потомков записывали как «Козьмины дети», то есть принадлежащие Козьме.

Модель образования проста и прозрачна: суффикс -ин указывает на принадлежность. В русской ономастике фамилии на -ин типичны для северных и центральных областей, где основой служили имена или прозвища, оканчивающиеся на -а/-я. Козьма дал закономерную форму Козьмин, а в народном произношении закрепилось Козьмин, откуда и множественное число Козьмины — так обозначали целый род.

В дореволюционных документах фамилия встречается в двух написаниях: через «о» (Козьмины) и через «а» (Казьмины). Это не ошибка, а следствие акающего говора, особенно распространённого в южновеликорусских землях. В метрических книгах XIX века можно найти одну и ту же семью, записанную то Козьмиными, то Казьмиными — писарь ориентировался на местное произношение.

Социальный состав носителей фамилии был пёстрым. Среди Козьминых встречались и крестьяне, и мещане, и купцы. Например, в Переяславле-Залесском известен купеческий род Козьминых, владевший кожевенными мануфактурами. Но основная масса — это сельские жители, получившие фамилию по отцу-Кузьме, как того требовала церковная и административная практика после введения подушной переписи.

Любопытная деталь: в некоторых говорах имя Кузьма приобрело нарицательное значение — так называли хитрого, изворотливого человека («кузьма» в диалектах). Однако для фамилии Козьмины эта версия вторична. Первичным остаётся крестильное имя, и лишь в исключительных случаях прозвище могло повлиять на её закрепление.

В ономастических словарях фамилия не обойдена вниманием. Б. Унбегаун относит её к числу типичных «патронимических» образований на -ин, а В. Никонов в своих работах отмечает её широкое распространение в Вологодской, Костромской и Ярославской губерниях — там, где имя Кузьма было особенно популярно.