Фамилия Пахтенина — женская форма, мужской вариант — Пахтенин. В основе лежит прозвище или нецерковное имя Пахтена. Слово «пахтена» в русских говорах означало «пахтанье» — жидкость, остающуюся после сбивания масла. Такое прозвище мог получить либо человек, занимавшийся изготовлением масла и продажей пахты, либо, в переносном смысле, тот, кого дразнили за бледный цвет лица или за манеру поведения — вялого, «жидкого» человека. Вторая, менее вероятная версия, связывает фамилию с глаголом «пахтать» — взбалтывать, сбивать. Тогда прозвище относилось к человеку суетливому или, наоборот, к тому, кто постоянно «сбивает» дело, путает.

Суффикс -ин указывает на типичную русскую патронимическую модель: Пахтенин — сын Пахтены. Фамилия редкая, что говорит о локальном бытовании прозвища. В документах она не встречается в старых боярских списках или переписях, значит, предки были крестьянами или посадскими людьми из северных или центральных губерний, где было развито маслоделие. Вологодская, Ярославская, Вятская области — возможная родина фамилии. Интересно, что однокоренная фамилия Пахтин встречается чаще, а Пахтенин сохранила более архаичную форму с суффиксом -ен-, указывающим на полногласную основу.