Фамилия Немихина — женская форма фамилии Немихин, а та в свою очередь образована от прозвища или нецерковного имени Немиха. В основе лежит древнерусское прилагательное «немой» — тот, кто лишён дара речи, либо, в переносном смысле, молчаливый, неразговорчивый человек. Суффикс -их- в этой фамилии указывает на принадлежность: Немиха — так могли называть конкретного человека, а его потомки становились Немихиными. Это типичная модель для русских фамилий, особенно распространённых в северных и центральных губерниях, где фамилии на -их и -ых (в родительном падеже множественного числа) фиксировали целый род: «из дома Немихи» — Немихины.

Интересно, что форма Немиха не является уменьшительной: в русской ономастике суффикс -их- встречается реже, чем -ов или -ин, и часто передаёт прозвищное, а не ласкательное значение. Сравните с фамилиями Глухих, Косых, Босых — здесь та же логика: признак человека становится родовым именем. В случае с Немихиным исходное прозвище могло закрепиться за человеком, который не говорил из-за болезни, или, наоборот, за тем, кто отличался немногословием — в крестьянской среде молчаливость часто подмечали и превращали в уличное имя.

С географической точки зрения фамилия Немихин (и её женская форма) встречается в основном в Поволжье и на Урале, реже — в центральных областях России. В дореволюционных переписях носители фамилии фиксировались среди государственных крестьян и мещан, что говорит о её простонародном происхождении. Дворянских родов с такой фамилией не известно — это типичная «деревенская» фамилия, образованная от прозвища без привлечения церковных имён.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями (Немов, Немой, Немтырёв), то Немихин стоит особняком: суффикс -их- старше и архаичнее, он указывает на более раннюю фиксацию прозвища в родовом имени. В современных базах данных фамилия Немихина не относится к массовым, но и не является исчезающей — она сохранилась в нескольких регионах, что подтверждает её устойчивость на протяжении как минимум трёх-четырёх столетий.