Фамилия Мальвин (а женская форма — Мальвина) образована по стандартной русской модели: к основе «Мальв-» добавили притяжательный суффикс «-ин», указывающий на принадлежность к отцу или главе семьи. Вопреки распространённому заблуждению, никакого отношения к имени Мальвина из сказки про Буратино эта фамилия не имеет — литературное имя придумал Алексей Толстой, а фамилия бытовала задолго до этого.

Основа фамилии — мирское имя Мальва, которое в древности давали ребёнку по названию растения просвирника (в народе — мальвы). Давая такое имя, родители следовали древней славянской традиции: считалось, что если назвать ребёнка в честь растения, природа примет его как своего и передаст ему жизненную силу, красоту и целебные свойства цветка. Просвирник действительно славился в народной медицине как противовоспалительное и смягчающее средство, поэтому имя Мальва могло нести пожелание здоровья и стойкости.

Фамилия Мальвин фиксируется не только в русской среде. В польском и украинском ономастиконе встречается фамилия Malwa (Мальва), а с суффиксом «-ин» она могла возникнуть на землях, где русская и польская традиции соседствовали — например, в Смоленской или Черниговской губерниях. Однако точную географию бытования фамилии проследить трудно: в дореволюционных переписях она встречается редко, что говорит о её нетипичности и, вероятно, о локальном распространении.

В отличие от фамилий, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров), Мальвин относится к группе «растительных» фамилий — таких как Розов, Синев, Калинин. Но если Калинин образован от календы (калины) как имени, то Мальвин стоит особняком: растение мальва не было хозяйственно важным, и имя для ребёнка выбирали скорее из эстетических или символических соображений.

О точном времени возникновения фамилии говорить сложно: процесс закрепления мирских имён в качестве фамилий длился несколько столетий, и документальных подтверждений по Мальвиным почти не сохранилось. Тем не менее, сама словообразовательная модель (основа + -ин) указывает на то, что фамилия сформировалась не позднее XVII–XVIII веков, когда такие притяжательные формы стали массово передаваться по наследству.