Фамилия Кульдяйкин — яркий пример того, как русская фамилия может хранить в себе искажённое иностранное слово или диалектное прозвище. В основе лежит имя или прозвище Кульдяйка. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Кульдяйкин, то есть сын или потомок Кульдяйки.

Самая вероятная версия связывает прозвище Кульдяйка с тюркским словом «кульдяй» (или «кулдай»). В ряде тюркских языков «кул» — раб, слуга, а аффикс -дай/-дяй придаёт значение «похожий на», «подобный». Таким образом, Кульдяйка могло означать «похожий на слугу» или «рабовидный» — прозвище, данное по внешности или поведению. В русских говорах слово могло переосмыслиться и звучать как «кульдяй» — неуклюжий, нерасторопный человек. Это значение хорошо ложится на модель прозвищ, описывающих характер.

Менее убедительна версия о связи с диалектным «кульдёма» (глухомань, захолустье) или «культя» (безрукий). Фонетически «Кульдяйка» от «культи» образовать сложно, а «кульдёма» не даёт типичного прозвищного суффикса -яйка.

Фамилия Кульдяйкин — редкая. Встречается преимущественно в Поволжье и Приуралье, в зоне активных контактов русских с тюркскими народами (татарами, башкирами, чувашами). Это подтверждает тюркскую версию происхождения. Носители фамилии — скорее всего, потомки крестьян или посадских людей, получивших прозвище от соседей за нерасторопность или за внешнее сходство с тюркским «слугой».

Родственные фамилии — Кульдяев, Кульдяков, Кульдеев — имеют ту же основу, но другие суффиксы (-ев, -ов). Кульдяйкин стоит особняком благодаря редкому суффиксу -яйк-, который в русских фамилиях встречается нечасто (ср. Коптяйкин, Ширяйкин). Это делает фамилию ценной для ономастов: она показывает, как живое прозвище на -яйка закрепилось в фамильной форме.