Фамилия Лихонин образована от прозвища Лихоня. В её основе лежит прилагательное «лихой», которое в старину имело два противоположных значения: с одной стороны — «бойкий, удалой, смелый и решительный», с другой — «злой, злобный, лукавый». Такая двойственность типична для многих древнерусских прозвищ: человека могли назвать Лихоней за молодецкую удаль или, наоборот, за недобрый нрав.

Менее очевидная версия связывает прозвище с профессией. Слово «лихоня» могло быть искажением от «лихарь» (из польского lichwarz — ростовщик). В украинском и белорусском говорах так называли человека, дающего деньги в рост. Если предок был ростовщиком, прозвище могло закрепиться за ним по роду занятий, а затем перейти в фамилию.

Суффикс -ин указывает на типичную русскую модель образования: «чей?» — сын Лихони, то есть потомок человека по прозвищу Лихоня. Это одна из самых распространённых фамильных форм в северных и центральных областях России, где фамилии на -ин встречаются чаще, чем на -ов.

Точное место и время возникновения фамилии Лихонин установить сложно — процесс формирования фамилий у крестьян и мещан растянулся на несколько столетий, до XIX века. Однако по географическому распространению можно предположить, что корни фамилии лежат в южнорусских или белорусских землях, где было активно украинское и польское влияние, отразившееся в возможном профессиональном значении прозвища.