Фамилия Пальмирина звучит необычно для русского уха — в ней слышится что-то южное, почти античное. И это не случайно. Скорее всего, перед нами не исконно русская фамилия, а относительно поздняя, книжная или семинарская, образованная от названия города Пальмира. В Российской империи, особенно в духовных училищах, было принято давать будущим священникам «красивые» фамилии по названиям библейских мест или древних городов. Пальмира — легендарный сирийский город, символ величия и трагедии, и фамилия Пальмирин (а Пальмирина — её женская форма) могла появиться как раз в такой среде: у выпускника семинарии, который взял себе звучный псевдоним вместо прежней простонародной фамилии.

Впрочем, есть и более прозаичная версия. В некоторых говорах «пальмирой» могли называть растение, напоминающее пальму, или что-то, связанное с пальцами (от «палец»). Но это лишь догадки — никакой устойчивой диалектной основы под фамилией не зафиксировано. Основной корень здесь — «Пальмир-», а суффикс «-ин» указывает на принадлежность: «чей?» — Пальмирин, то есть сын или потомок человека по прозвищу Пальмира. Мужская форма — Пальмирин, женская — Пальмирина.

С точки зрения географии, фамилия редкая. Встречается она в основном в центральной России и Поволжье, но не образует больших гнёзд. Поскольку фамилия искусственная, её носители вряд ли были крестьянами или ремесленниками — скорее, это потомки духовенства или, реже, образованных горожан, которые в XIX веке могли взять себе фамилию в честь знаменитого древнего города. В отличие от фамилий на «-ский» (вроде Пальмирский), форма на «-ин» звучит проще и могла возникнуть не в столичной академической среде, а в провинциальном училище, где давали фамилии по месту служения или по названию храма.

Единственная деталь, которая выделяет Пальмирину среди других «цветочных» или «географических» фамилий, — это её связь с конкретным историческим местом, которое в XVIII–XIX веках было на слуху у образованной публики. Пальмира в русской культуре ассоциировалась с роскошью и древностью, поэтому фамилия могла казаться её первому носителю знаком причастности к высокой культуре. Сегодня же она воспринимается как редкая и запоминающаяся, без очевидной бытовой подоплёки.