Фамилия Мачайкина — женская форма фамилии Мачайкин, и её происхождение, скорее всего, связано с прозвищем или мирским именем, образованным от глагола «махать» или существительного «мах» (один взмах, движение). В русских говорах «махай» или «мачай» могло означать человека, который часто и резко жестикулирует, суетится или делает широкие, размашистые движения. В некоторых диалектах «махать» имело переносное значение — работать быстро и небрежно, «махать рукой» на что-то, то есть относиться без особого старания. Отсюда прозвище Мачай (или Махай) мог получить либо непоседливый, подвижный человек, либо, наоборот, тот, кто делал всё наспех.

Суффикс -к- в основе Мачайк- указывает на уменьшительную или уничижительную форму: Мачайка — это не просто Мачай, а «маленький Мачай» или «сын Мачая». Такие формы были типичны для северных и центральных русских говоров, где прозвища часто «ужимали» суффиксами, особенно в бытовом общении. Затем к этой основе добавился патронимический суффикс -ин, который в русских фамилиях означает «чей?»: Мачайкин — «сын Мачайки». Таким образом, фамилия Мачайкин (и Мачайкина) изначально была отчеством по прозвищу отца.

Есть и менее вероятная, но допустимая версия: связь с тюркскими корнями. В некоторых тюркских языках «мачай» может быть вариантом имени или прозвища, означающего «маленький», «кроха» (ср. татарское «мачай» — «малыш»). Однако для русской фамилии это скорее исключение — звучание и суффиксальная модель типично славянские, и географическое распространение фамилии Мачайкины (встречается в основном в Поволжье и центральных областях) подтверждает русское происхождение от прозвища.

В архивных записях фамилия нередко писалась через «о» — Мачойкин, что отражает акающее произношение. Это ещё один аргумент в пользу того, что основа — разговорная, живая, а не книжная. Сословно носители фамилии в XIX веке чаще всего были крестьянами или мещанами, фамилия недворянская, образованная от бытового прозвища, а не от имени святого или географического названия. Сегодня фамилия редкая, и её носители, скорее всего, потомки тех самых «махаев» — людей, которых в деревне прозвали за манеру двигаться или работать.