Фамилия Любочкин образована от женского имени Любочка — уменьшительно-ласкательной формы имени Любовь. В русской ономастике это довольно редкий случай: большинство фамилий на -ин происходит от мужских прозвищ или имён (Петров, Иванов), а здесь в основе лежит женское имя. Такое могло возникнуть, если ребёнка воспитывала одна мать, или если женщина играла ключевую роль в доме, или если прозвище закрепилось за отцом по имени жены — например, «Любочкин муж».

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Любочкин буквально значит «сын Любочки» или «человек из семьи Любочки». Модель образования та же, что у фамилий Машкин, Катюшкин, Дашкин, но с той разницей, что уменьшительное «Любочка» само по себе было широко распространено в XIX веке как бытовое обращение к женщинам по имени Любовь, а не только как официальное имя.

Географически фамилия тяготеет к центральным и южным регионам России: по данным современных переписей, Любочкины чаще встречаются в Воронежской, Ростовской и Волгоградской областях. Встречаемость невысокая — фамилия редкая, не входит даже в первую тысячу по частотности. Это говорит о том, что она могла возникнуть в одном или нескольких локальных родах, а не распространиться массово через крестьянские общины.

В дореволюционных метрических книгах фамилия фиксируется с середины XIX века, преимущественно в крестьянской среде. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. Скорее всего, предок носителя фамилии был простым крестьянином или мещанином, а прозвище Любочка получила его жена или дочь — за ласковый нрав или просто как домашнее имя.

Ошибочно связывать фамилию с прилагательным «любочный» (от «любка» — растение или вид ткани). Корень здесь именно от имени, а не от нарицательного слова. Ударение в фамилии падает на первый слог: Лю́бочкин.