Фамилия Мозгина — женская форма фамилии Мозгин. А вот мужская версия, Мозгин, и вызывает главный интерес у этимологов, потому что её основа, на первый взгляд, прозрачна, но таит в себе неожиданный поворот.

Самое прямое и лежащее на поверхности объяснение — от слова «мозг». Казалось бы, прозвище Мозг могли дать умному, рассудительному человеку. Однако в русских говорах, особенно северных и сибирских, у слова «мозг» было и другое, куда более прозаичное значение — «костный жир», «сало». В промысловых регионах, где добывали пушнину и морского зверя, «мозгом» называли вытопленный жир из костей. Соответственно, прозвище Мозг мог получить скорняк, жировар или торговец этим продуктом. Эта версия кажется историкам даже более правдоподобной: фамилии, образованные от названий ремёсел и продуктов промысла, в крестьянской среде встречались чаще, чем прозвища за интеллект.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей сын?» — «Мозгин», то есть сын Мозга. Это типичная модель для русских фамилий, образованных от прозвищ или имён, оканчивающихся на -а, -я. В данном случае — от прозвища Мозга.

Встречается фамилия преимущественно в центральных и северных областях России, особенно в Вологодчине и Архангельской губернии — как раз там, где был развит промысел по вытопке звериного жира. Встречаются также варианты с ударением на первый слог — Мо́згин, что тоже характерно для северных говоров. Таким образом, предок современной носительницы фамилии Мозгина с большой вероятностью был не столько мыслителем, сколько человеком практического склада, связанным с добычей или переработкой животного сырья.