Фамилия Леонихин — редкий случай, когда в основе лежит не народная форма крестильного имени, а почти документальная запись. В её центре — имя Леонид, но не напрямую, а через просторечный вариант Леоних. В русском языке суффикс -их- образовывал женские отчества или прозвища по мужу: «Леонихин» буквально значит «чей?» — сын Леонихи, то есть женщины по имени или прозвищу Леониха. Это так называемая «матронимическая» фамилия, что встречается реже, чем фамилии от имени отца.

Имя Леонид (греческое «подобный льву») в народе давало множество производных: Лёня, Леня, Лёха, а также Леон, Леонтий. Форма Леоних — нестандартная, она могла возникнуть в говорах, где окончание -их- добавляли к именам для обозначения жены или вдовы: скажем, «Леониха» — жена Леонида. Соответственно, их сын получал прозвище «Леонихин сын», которое со временем закрепилось как фамилия. В этом смысле фамилия уникальна: она не от имени отца, а от прозвища матери, что указывает на возможное вдовство или особую роль женщины в хозяйстве.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным областям России, где матронимические фамилии встречаются чаще, чем на юге. Встречается она нечасто, но устойчиво в Вологодской, Костромской, Архангельской губерниях. Если сравнивать с однокоренными — Леонов, Леонтьев, Лёнин, — то Леонихин выделяется именно этим «женским» следом. Предок носителя фамилии, скорее всего, был сыном женщины, которую в деревне знали как Леониху — либо по мужу, либо по собственному имени, что для XIX века редкость.

С точки зрения словообразования, суффикс -ин указывает на принадлежность, а основа Леоних- — на форму, которая не закрепилась в официальных святцах, но бытовала в живой речи. В переписных книгах XVII–XVIII веков такие фамилии могли записывать как отчества, но со временем они устоялись. Спорных версий здесь немного: пытаться вывести фамилию от слова «леон» (лев) напрямую — натяжка, так как в русском языке имя Леонид дало именно такие производные, а не зоологические. Так что Леонихин — это фамилия-память о конкретной женщине, чей сын получил прозвище по ней, и это делает её непохожей на более массовые патронимические фамилии.