Фамилия Палькейкина — редкий случай, когда женская форма прочно закрепилась в документах, а мужской вариант (Палькейкин) встречается реже. Такое бывает, если в семье долгое время не было мужчин-наследников или фамилию фиксировали по матери-вдове. Но разбирать её всё равно удобнее через мужскую основу.

Корень «Палькейк» звучит необычно и явно не из церковного календаря. Скорее всего, это искажённое или диалектное прозвище. Первая версия: от слова «палька» — в северных говорах так называли палку, клюку или кочергу. Прозвище Палька могли дать высокому, худому человеку или тому, кто ходил с посохом. Суффикс «-ейк» здесь нестандартный: обычно в фамилиях на «-ейкин» (вроде Алексеев — Алексейкин) он указывает на уменьшительно-ласкательную форму имени. Но «Палькей» — не имя, а скорее прозвищное производное от Палька, с добавлением звука «й» для благозвучия. Тогда Палькейкин — буквально «сын Палькея», то есть внук или правнук Пальки.

Вторая, менее вероятная версия: фамилия могла возникнуть из финно-угорского субстрата. В карельском и вепсском языках есть слово «palkka» — плата, жалованье, а «palke» — меха (кузнечные). Но приставка «-йк» нехарактерна для этих языков, и звучание «Палькейк» скорее русское, адаптированное на слух. Поэтому финно-угорский след — лишь гипотеза без прочной опоры.

Географически фамилия должна встречаться на Русском Севере — в Архангельской, Вологодской областях или в Карелии, где северные говоры и финно-угорское влияние пересекаются. Там же бытовали фамилии от прозвищ по внешности или орудиям труда: Палкин, Пальцев, Пальчиков.

Суффикс «-ин» в конце указывает на принадлежность: Палькейкина — «жена или дочь Палькейкина». Модель образования типична для русских фамилий от прозвищ на согласный. Никакого дворянского или крестьянского сословия по одной фамилии не определить — Палькейкины могли быть и крепостными, и мещанами. Если искать аналогию, то фамилия стоит в одном ряду с такими редкими прозвищными фамилиями, как Копейкин или Ложкин — тоже от бытовых предметов, но с нестандартным суффиксом.

Известных носителей фамилии Палькейкина в открытых источниках нет, что подтверждает её редкость и локальный характер.