Фамилия Панчихен — редкий случай для русского ономастикона. Она образована по модели, типичной для северных и сибирских говоров, где притяжательные фамилии на -их и -ых встречаются гораздо чаще, чем в центральной России. Суффикс -ен в данном случае — это не суффикс фамилии, а часть основы. Правильнее говорить, что перед нами фамилия на -их с основой Панчих- и окончанием родительного падежа множественного числа -ен (от архаичной формы «из дому Панчих»). В литературном русском языке окончание было бы -их (Панчихих), но в живой северной речи оно стянулось до -ен.

Основа фамилии — прозвище Панчиха. Это женская форма от мужского прозвища Панчо или Панча. Само же прозвище Панчо — это, скорее всего, производное от канонического имени Панкратий (в народной форме Панкрат, Панкратьев) или от имени Пантелеймон (Пантелей, Пантелеев). В обоих случаях произошло характерное для народной речи усечение и упрощение: Панкратий → Панкрат → Панчо. Уменьшительно-пренебрежительный суффикс -ч- придаёт прозвищу бытовой, «домашний» оттенок. Панчихой могли назвать жену или вдову Панчо, а Панчихен — это уже «чей?» — «сын Панчихи» или «из семьи Панчихи».

Географически фамилии с таким окончанием (-их, -ен) тяготеют к бывшим новгородским землям, Вологодчине, Архангельской области и русскому Северу в целом. Если Панчихен встречается за пределами этих регионов, это, скорее всего, следствие переселения крестьян на Урал или в Сибирь в XIX–XX веках.

Сословно носители фамилии относились к крестьянству или мещанству. Фамилии на -их и -ых (Коротких, Чутких, Панчихен) редко встречались у дворянства — они слишком «деревенские», патриархальные, указывающие на принадлежность к конкретному роду через мать или хозяйку дома. В дореволюционных переписях такую фамилию могли записать по-разному: Панчихин, Панчихен, Панчихых. Вариант на -ен — самый редкий и архаичный, он сохранил следы старого склонения, которое в XIX веке уже почти вышло из употребления в письменной речи.

Однокоренные фамилии — Панчин, Панчохин, Панченков, Панкратов — все они восходят к тому же корню, но образованы по другим моделям. Панчихен стоит особняком: он прямо указывает не на предка-мужчину, а на женщину, вокруг которой сложилась семья. Это не уникально (вспомните Марьиных, Аннушкиных), но для мужской фамилии такая форма — живое свидетельство того, что прозвище Панчиха было в ходу и закрепилось за родом.