Фамилия Мамейкин образована по одной из самых распространённых в русской ономастике моделей: от личного имени или прозвища с помощью суффикса -ин, который указывает на принадлежность («чей сын?» — Мамейкин). Основа здесь — Мамейка, уменьшительная или обиходная форма от крестильного имени Мамей. Это имя, в свою очередь, имеет греческие корни и восходит к слову «мамме» — «мать», «матушка». В святцах оно встречается редко, но в народной среде бытовало, дав начало целому гнезду фамилий: Мамеев, Мамаев, Мамонов и собственно Мамейкин.

Стоит обратить внимание на суффикс -ейк-, который придаёт основе ласкательный или пренебрежительный оттенок, характерный для разговорной речи XVI–XVII веков. В те времена форму Мамейка могли дать человеку невысокого роста, домовитому или, напротив, излишне привязанному к матери. Впрочем, не исключено и чисто бытовое прозвище: в некоторых говорах «мамей» обозначало ласковое обращение к старшей женщине или няньке. Если прозвище закрепилось за мужчиной, оно могло указывать на его мягкий характер или на то, что он воспитывался без отца, под опекой матери.

Географически фамилия Мамейкин встречается преимущественно в центральных и южных регионах России, особенно в бывших Курской, Орловской и Рязанской губерниях. Встречаемость невысокая, что говорит о локальном происхождении — скорее всего, от одного прозвища, закрепившегося за конкретным родом. В дворянских родословных книгах эта фамилия не отмечена, что типично для крестьянской и мещанской среды: предки Мамейкиных, вероятно, были вольными хлебопашцами или однодворцами.

В написании фамилии возможна путаница с более известной Мамайкиной (от имени Мамай, тюркского происхождения), но корни у них разные. Мамейкин — однозначно славянская, православная фамилия, без татарского следа. Если искать параллели, то ближайшая однокоренная — Мамеев, но с другим суффиксом.