Фамилия Мархотин — одна из тех, где ядро смысла спрятано в прозвище, а не в крестильном имени. Её основа — «Мархота» или «Мархот». Это древнерусское нецерковное имя или прозвище, которое, скорее всего, происходит от глагола «мархотиться» — означавшего «пачкаться, мараться, возиться в грязи». В народной речи так могли назвать неопрятного, неряшливого человека, того, кто ходит в замаранной одежде. Вторая, менее распространённая версия, связывает корень с диалектным «мархотка» — так в некоторых говорах называли мелкую рыбу или небольшую вещицу, что могло стать прозвищем для невысокого человека. Но первое объяснение, с «грязнулей», выглядит убедительнее: у него есть прямая глагольная параллель, а в русской ономастике такие прозвища по внешнему виду и привычкам — обычное дело.

Суффикс «-ин» указывает на принадлежность: Мархотин буквально значит «сын Мархоты». По модели образования это типичная патронимическая фамилия, но не от канонического имени, а от мирского прозвища. Такие фамилии чаще всего складывались в XV–XVII веках в среде крестьян и посадских людей, где прозвища, данные по поведению или внешности, легко закреплялись за родом. В отличие от фамилий на «-ов», которые могли принадлежать и дворянам, «-ин» в основе с таким корнем — почти верный признак незнатного происхождения: предки Мархотиных, скорее всего, были черносошными крестьянами или ремесленниками, жившими на севере или в центральной России.

Географически фамилия редкая и точечная. Основной ареал — Рязанская, Тамбовская и Воронежская области, где встречается и фамилия Мархоткин (с тем же корнем, но другим суффиксом). Единичные носители есть на Урале, но это, вероятно, следы переселенцев из чернозёмных губерний. В дореволюционных метрических книгах Мархотины чаще всего записаны как государственные крестьяне — то есть лично свободные, но приписанные к земле.

Любопытная деталь: в некоторых говорах слово «мархотка» имело ещё одно значение — «небольшая деревянная лопатка для размешивания извести». Если прозвище пошло от ремесла, то предок мог быть строителем или штукатуром. Но это лишь гипотеза: все три значения — неряха, мелкая рыба и мастеровой инструмент — существуют в диалектах, и без документального подтверждения выбрать одно сложно. Самое правдоподобное — что фамилия возникла из прозвища по характеру или внешнему виду, а ремесленная версия остаётся на втором плане.