Фамилия Никалюкин — редкий пример, где суффикс -ин встречается не с типичной основой на -а/-я (как в «Никитин»), а с основой, оканчивающейся на согласный. Обычно -ин присоединяют к прозвищам и именам на гласный: «Сытин» от Сыта, «Птицын» от Птица. Здесь же — Никалюк, и фамилия образована по модели «Никалюк + ин», что указывает на принадлежность: «чей?» — Никалюкин, то есть «сын Никалюка» или «человек из семьи Никалюков». Это редкий для русского языка случай, когда суффикс -ин «перекрывает» исходное окончание основы, и такие фамилии чаще встречаются на стыке русской и украинской традиций.

В основе лежит имя Никалюк — разговорная, уменьшительная форма от канонического имени Никита (или, реже, Никола). В украинской и южнорусской среде суффикс -юк служил для образования «сыновьих» прозвищ (как -енко, -ович): Никалюк буквально означало «маленький Никита» или «сын Никиты». Таким образом, Никалюкин — это «внук» по отношению к Никите: сначала от Никиты образовали Никалюка (потомка или младшего), а затем от Никалюка — фамилию с русским суффиксом -ин. Двойная патронимическая цепочка — характерная черта фамилий, возникших на границе двух языковых традиций.

Географически фамилия тяготеет к западнорусским и украинским землям — к регионам, где форма Никалюк была живым прозвищем, а не книжным именем. Встречается в документах по Смоленской, Брянской, Курской губерниям, а также среди переселенцев на Урал и в Сибирь. В дореволюционных метрических книгах Никалюкины записаны чаще всего как крестьяне или мещане, что неудивительно: фамилии на -юк, -ук в массе своей принадлежали сельскому населению и редко — дворянству.

Спорным остаётся вопрос, не могла ли фамилия образоваться напрямую от прозвища Никалюк, где -юк — не уменьшительный суффикс, а часть прозвища, например, от диалектного «никать» (прятаться, исчезать) или от тюркского корня. Но эти версии слабы: во-первых, глагол «никать» не даёт устойчивых прозвищ с суффиксом -юк; во-вторых, тюркская этимология не объясняет, почему фамилия встречается именно в зоне славянской ономастики. Самое правдоподобное объяснение — имя Никита и цепочка патронимов.

Написание фамилии устойчиво, без вариантов — через «ю» и с одним «к». Двойная «к» (Никалюккин) не зафиксирована в исторических источниках, что подтверждает: суффикс -ин не удваивает согласный, а просто накладывается на основу.