Фамилия Непенкина — женская форма фамилии Непенкин. В её основе лежит прозвище Непенка, которое могло возникнуть как в бытовой, так и в диалектной речи. Самый прямой путь к разгадке — глагол «непениться», то есть не пениться, не образовывать пену. В переносном смысле так могли назвать спокойного, флегматичного человека, который «не вскипает», не выходит из себя. Однако есть и другая, более конкретная версия, связанная с ремёслами.

В северных и центральных говорах «непенкой» могли называть плохое, невзбитое масло или брагу, которая не даёт пены из-за нарушения технологии. В таком случае прозвище мог получить нерадивый пивовар или маслодел — ироничное имя, которое закрепилось за человеком, чья работа не удавалась. Это характерно для русской ономастики: многие фамилии образованы от «профессиональных» прозвищ с отрицательной оценкой (сравните фамилии Безруков, Неустроев).

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Непенкин — сын Непенки. Модель образования типична для русских фамилий XVI–XVII веков, когда прозвища на -а, -я давали притяжательную форму. Фамилия редкая, её географическое ядро, скорее всего, находится в зоне севернорусских говоров (Архангельская, Вологодская области), где слово «пенка» и производные от него были особенно употребительны в хозяйственном обиходе.

В словарях Б. Унбегауна и В. Никонова фамилия Непенкин не упоминается как частотная или знатная, что подтверждает её крестьянское, «прозвищное» происхождение. В отличие от фамилий, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров), Непенкина несёт в себе отпечаток бытовой наблюдательности: предок получил имя не по святому, а по характерной черте характера или неудачному занятию.