Фамилия Осычкина — женская форма фамилии Осычкин. В её основе лежит прозвище или нецерковное имя Осычка. «Осычкой» в старых русских говорах могли называть человека с особым пристрастием к осам — например, того, кто часто тревожил осиные гнёзда, или, напротив, кого сами осы жалили. Есть и более прозаичная версия: в некоторых диалектах «осычка» означала «ошибка», «промах», «оплошность». Тогда прозвище могли дать человеку нерасторопному или невезучему, который часто «давал осычку» — то есть делал что-то невпопад.

Фамилия образована по продуктивной модели с суффиксом -ин, который в русском языке указывал на принадлежность: «чей?» — Осычкин, то есть сын или потомок Осычки. Этот суффикс характерен для северных и центральных областей России. В южных и восточных регионах чаще встречался суффикс -ов/-ев, поэтому Осычкины — фамилия преимущественно из северной или среднерусской полосы.

В словарях русских фамилий фамилия Осычкин не фигурирует как широко распространённая, что говорит о её локальном характере. Она могла возникнуть в какой-то одной местности и долго бытовать в узком кругу. Спорных версий здесь немного: корень «ос-» очевиден, и альтернативные толкования (например, от имени Осип через искажённое «Осыпка») выглядят натянутыми — слишком далеки фонетические изменения.

Таким образом, предки современных Осычкиных — скорее всего, крестьяне или ремесленники из северных или центральных губерний, получившие прозвище по какой-то приметной черте: либо по связи с осами, либо по склонности к оплошностям. Фамилия сохранила память о живом народном слове, которое сегодня почти вышло из обихода.