Фамилия Мачалкина — женская форма фамилии Мачалкин, а та, в свою очередь, образована от прозвища Мачалка. В основе лежит слово «мачалка» — так в некоторых русских говорах называли мочалку, пучок лыка или пеньки для мытья. Человек мог получить такое прозвище за внешность (например, за спутанные, торчащие волосы, похожие на мочалку) или за род занятий — если он делал или продавал мочалки. Есть и более редкая версия: в рязанских и тамбовских говорах «мачалкой» называли болтуна или пустомелю, того, кто «мелет языком», как мочалкой треплет.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Мачалкин буквально означало «сын Мачалки» или «человек из семьи Мачалки». Такая модель типична для фамилий, образованных от прозвищ или имён, оканчивающихся на -а/-я. Фамилия недворянская, скорее всего крестьянская или мещанская, и в XIX веке бытовала преимущественно в центральных губерниях России — например, в Тамбовской, Рязанской, Пензенской. Встречаются и однокоренные фамилии: Мачалов, Мачалин, Мачков — все они восходят к той же основе, но с разными суффиксами.

Интересная деталь: в писцовых книгах XVI–XVII веков встречаются прозвища Мачка и Мачко, но именно форма Мачалка фиксируется позже, в документах XVIII века. Это говорит о том, что фамилия относительно молодая по меркам русских родовых имён — её окончательное оформление пришлось на время после введения подушной переписи населения. Сегодня фамилия Мачалкин (и Мачалкина) встречается нечасто, но стабильно держится в тех же регионах, где была распространена исторически.