Фамилия Николихина — женская форма, мужской вариант — Николихин. В её основе лежит редкий для русских фамилий суффикс -их- (-ин), который указывает на принадлежность к главе семьи через жену или вдову. Если Николихин — это «чей?» — сын или потомок Николихи, то сама Николиха — женщина, чей муж или отец носил имя Николик.

Имя Николик — это уменьшительно-ласкательная форма от канонического имени Николай (от греческого «николаос» — «победитель народов»). В русских говорах и быту такие формы были обычны: Николик, Никулик, Миколик. Суффикс -их- в фамилиях типичен для северных и северо-восточных регионов России (Архангельская, Вологодская, Вятская губернии), где модель «Иван — Иваниха — Иванихин» была особенно распространена. В центральных и южных областях чаще использовали суффиксы -ов/-ев.

Таким образом, Николихин — это «сын Николихи», а Николиха — прозвище женщины, связанной с Николаем. Первым носителем фамилии мог стать человек, чья мать или жена была известна в деревне как Николиха (например, «жена Николика»). Сама фамилия фиксирует не только имя, но и местный способ называть людей «по хозяйке дома», что для XVIII–XIX веков было характерно при переписях в северных волостях.

Однокоренные фамилии — Николин, Николаев, Никольский — образованы по другим моделям. Николихин стоит особняком: он не просто «принадлежащий Николаю», а именно «принадлежащий Николихе», что сближает его с фамилиями типа Иванихин, Степанихин, Гаврилихин. Такие варианты реже встречаются в официальных документах, но хорошо сохранились в устной традиции и местных архивах.