Фамилия Мельничина — редкий случай, когда суффикс не просто оформляет фамилию, а хранит прямую подсказку о её происхождении. В отличие от массовых Мельниковых и Мельниченко, эта фамилия образована с помощью суффикса -ин, который в русской ономастике традиционно указывал на принадлежность: «чей?» — «Мельничин», то есть «сын Мельничи» или «человек из семьи Мельничи». Но кто такая или такой «Мельнича»?

Здесь возможны два пути, и оба ведут к мельнице. Первый: «Мельнича» — это прозвище женщины, жены мельника. В крестьянском быту женщину нередко называли по мужниному ремеслу: Мельничиха, Мельничица, а в просторечии — Мельнича. Дети такой женщины получали отчество-фамилию Мельничины. Второй вариант: «Мельнича» — диалектная или уменьшительная форма мужского имени или прозвища Мельник. В говорах северных и центральных губерний могли сказать «Мельнича» вместо «Мельник», как Ваня вместо Иван. Тогда фамилия Мельничина — это «сын Мельничи», то есть потомок мельника.

Модель образования через женскую форму (от прозвища матери) встречается реже, чем патронимическая, но именно суффикс -ин в сочетании с основой на -а делает эту фамилию необычной. Если бы предка звали просто Мельник, фамилия звучала бы как Мельников. Если бы его прозвали Мельничий (притяжательное прилагательное), получилось бы Мельничихин. А Мельничина — это прямой ответ на вопрос «чей?»: принадлежащий Мельниче.

Географически фамилия встречается точечно, без ярко выраженного ареала, что подтверждает её редкий, возможно, даже случайный характер образования. В дореволюционных переписях её могли записать как Мельничин (мужской вариант), а современная форма Мельничина — это уже женская огласовка по правилам русского языка. Так что носительница фамилии Мельничина может с уверенностью сказать: её предки точно имели отношение к мельничному делу — либо сами мололи зерно, либо жили в семье мельника.