Фамилия Мартынихин образована не напрямую от имени Мартын, а от женского прозвища Мартыниха. Это типичная «матронимическая» фамилия, что встречается реже, чем фамилии по отцу. В основе лежит имя Мартын (каноническая форма — Мартин), которое в переводе с латыни означает «посвященный Марсу» или «воинственный». Однако путь, которым это имя попало в фамилию, необычен.

Суффикс -их в именовании Мартыниха указывает на принадлежность к мужу: на Руси так называли жену или вдову Мартына. В северных и центральных губерниях (Архангельская, Вологодская, Вятская) такие формы были особенно распространены: «Мартыниха» означало «та, что за Мартыном». Со временем это бытовое прозвище закрепилось за человеком как основное именование, а затем, с добавлением патронимического суффикса -ин, дало фамилию Мартынихин. То есть Мартынихин — это не «сын Мартына», а «сын Мартынихи», что делает фамилию двойным указанием на родство: сначала через жену, потом через сына.

Само имя Мартын имеет глубокие христианские корни. Покровителями считаются святой Мартин исповедник, римский папа, пострадавший за православную веру и умерший в Крыму в VII веке, а также Мартин Милостивый — бывший воин, ставший епископом Турским во Франции и прославившийся милосердием к бедным. Интересно, что в русской традиции имя Мартын часто ассоциировалось с простым, крепким крестьянским бытом, и фамилия Мартынихин несёт отпечаток именно этой среды.

Сравните с однокоренными фамилиями: Мартынов (прямое отчество от Мартын), Мартынкин (уменьшительная форма), Мартынченко (украинский вариант). Мартынихин стоит особняком — он редкий и «двухслойный», напоминающий о том, что в русском быту женщина могла стать «отправной точкой» для фамилии целого рода. Географически фамилия чаще всего встречается в Поволжье и на Урале, что подтверждает её севернорусское происхождение.