Фамилия Пахтинов — редкий пример, где основа не очевидна на слух, а суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Пахтина. В отличие от более распространённых фамилий на -ов, модель на -ин чаще образовывали от основ, оканчивающихся на -а или -я, а также от прозвищ и имён с уменьшительными суффиксами. Значит, в основе лежит слово или имя «Пахта» или «Пахтя».

Самая прямая версия — происхождение от прозвища Пахтя. В русских говорах «пахтать» означало «сбивать масло», «болтать», «взбалтывать». Пахтой называли снятое молоко или сыворотку, а пахталкой — мутовку для масла. Человек, который постоянно сбивал масло, торговал им или работал на маслобойне, мог получить прозвище Пахта или Пахтя. В этом случае Пахтинов — потомок маслодела или крестьянина, чьим занятием была переработка молока.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с личным именем Пахом. В разговорной речи имя Пахом сокращали до Пахтя (как Афанасий — Афоня, Пахомий — Пахомка). Суффикс -ин тогда прирастал к форме Пахтя: Пахтин — Пахтинов. Однако здесь есть нюанс: обычно от имён на -я фамилии образовывались с суффиксом -ин (Пахтин), а форма Пахтинов выглядит как вторичное расширение, когда к уже готовой фамилии Пахтин добавили -ов по аналогии с массовыми фамилиями. Такое встречалось, но редко.

Географически фамилия Пахтинов встречается точечно, без явного гнезда в одном регионе. Это говорит о том, что она не принадлежала к массовым крестьянским фамилиям, которые охватывали целые волости. Скорее всего, это фамилия одного рода, записанная в документах в единственном числе, а не как родовое имя для многих семей.

Таким образом, наиболее вероятно, что Пахтинов — это потомок человека по прозвищу Пахтя, связанного с изготовлением масла или молочных продуктов. Версия с именем Пахом слабее, но полностью исключать её нельзя, если найдутся документальные подтверждения, что в роду было имя Пахом и фамилия писалась через «Пахтинов».