Фамилия Мельницина — женская форма фамилии Мельницин, которая в свою очередь образована от прозвища или профессии предка. В основе лежит слово «мельница». Однако суффикс -ин, а не более распространенные -ов/-ев, указывает на специфический способ образования. В русской ономастике фамилии на -ин чаще всего происходят от слов женского рода или от личных имен, оканчивающихся на -а/-я. В данном случае «мельница» — слово женского рода, поэтому фамилия Мельницин буквально означает «сын мельника» или, точнее, «принадлежащий к мельнице» — то есть человек, связанный с мельницей либо по работе, либо по месту жительства.

Интересно, что параллельно существует фамилия Мельников, более типичная для центральной России. Мельницин же — вариант, распространенный в северных и северо-восточных регионах, например в Вологодской, Архангельской областях, где диалектные особенности и местная традиция словообразования сохраняли суффикс -ин даже для профессий, связанных с предметами женского рода. В некоторых говорах «мельница» могла обозначать не только строение, но и прозвище женщины, работающей на мельнице или владеющей ею, — отсюда и фамилия.

Встречается также написание Мельницина с ударением на второй слог — Мельни́цина. Это может указывать на южнорусское или украинское происхождение, где в фамилиях на -ин ударение часто падает на корень, а не на суффикс. В таком случае основа — «мельник», а суффикс -иц- добавляет оттенок принадлежности: Мельницин — «сын мельничихи» (жены мельника) или «маленький мельник». Однако первая версия — от слова «мельница» — более логична и подтверждается частотностью фамилии в северных регионах.

По сословному составу Мельницины в основном были крестьянами и мещанами. В ревизских сказках XVIII–XIX веков эта фамилия встречается в Вятской, Пермской и Вологодской губерниях. Известных носителей с громкой исторической славой нет — фамилия осталась в тени, но именно такие «ремесленные» фамилии надежнее всего хранят память о повседневной жизни предков.