Фамилия Пахтина — одна из тех, где форма на -ин ясно указывает на происхождение от личного имени или прозвища, оканчивающегося на -а или -я. В основе лежит мужское имя Пахта. Это неканоническая, народная форма крестильного имени Пахомий. В просторечии Пахомий превращался в Пахома, а от него уже образовали уменьшительные варианты — Пахта, Пахтя, Пахтуша.

Имя Пахомий греческого происхождения, в переводе означает «широкоплечий», «могучий». В святцах почитается несколько святых с этим именем, самый известный — преподобный Пахомий Великий, основатель общежительного монашества в Египте. Однако в русской деревне имя прижилось в обиходной форме, и именно от неё пошли фамилии: Пахомов, Пахомин и, с иным суффиксом, Пахтин.

Суффикс -ин в фамилии Пахтина (женский вариант) и Пахтин (мужской) — притяжательный. Он отвечал на вопрос «чей?» и означал «сын Пахты» или «внук Пахты». Такая модель образования была особенно распространена в северных и центральных губерниях России, где фамилии на -ин встречаются чаще, чем на юге.

Стоит различать Пахтина и Пахтина с ударением на первый слог. Если ударение падает на «а» — Пáхтин — основа та же, от Пахты. Если же ударение на «и» — Пахтúн — не исключено, что в основе лежит не имя, а прозвище Пахта, связанное с глаголом «пахтать» (сбивать масло, взбалтывать). В этом случае предок мог быть маслоделом или просто получить прозвище за манеру быстро и энергично работать. Но для фамилии Пахтина, как правило, верна первая, «именная» версия.

Встречается фамилия нечасто, но стабильно фиксируется в Поволжье, на Урале и в Сибири — в тех регионах, куда в XVII–XVIII веках переселялись крестьяне из центральных областей. Сословно предки Пахтиных, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми, поскольку дворянские роды с такой фамилией в исторических документах не прослеживаются.