Фамилия Нянякина — женская форма фамилии Нянякин, а та, в свою очередь, образована от прозвища или нецерковного имени Няняка. Чтобы понять, откуда взялась эта основа, нужно отбросить типичный для русских фамилий суффикс принадлежности -ин (отвечающий на вопрос «чей?»: сын Няняки — Нянякин). Остаётся корень нян-, который сразу отсылает к слову «няня».

Самая прямая и правдоподобная версия — профессиональное прозвище. Нянякой в русских говорах могли называть мужчину, который работал нянькой: нянчил детей в барских домах, в семьях или при монастырях. В крестьянском быту XIX века это было нередким занятием для пожилых или неспособных к тяжёлому труду мужчин, а также для подростков. Прозвище закреплялось за человеком и переходило к его детям как фамилия рода.

Есть и другая, менее очевидная версия — от личного имени Няня. В дохристианской Руси такие «охранительные» имена давали детям, чтобы обмануть злых духов: считалось, что имя, означающее «нянька» или «пестун», сделает ребёнка незаметным или, напротив, привлечёт к нему заботу. Однако эта версия слабее: прозвище Няняка скорее отражало занятие взрослого человека, чем младенческое имя.

По модели образования фамилия Нянякина — типичный пример «матронимической» или «профессиональной» фамилии, характерной для северных и центральных губерний России, где суффикс -ин (а не -ов) был распространён шире. Встретить её можно в основном в Вологодской, Архангельской и Костромской областях, где слово «няняка» фиксируется диалектными словарями. В современном употреблении фамилия редкая, что говорит о её локальном происхождении: скорее всего, она пошла из одного села или семьи, где жил знаменитый своей заботой о детях Няняка.