Фамилия Паточкин — одна из тех, что звучат почти как ласкательное прозвище, но на деле крепко привязаны к конкретному ремеслу или бытовой детали. Её основа — слово «патока». Патокой называли густой сладкий сироп, который получали при переработке крахмала (картофельного, кукурузного) или как отход сахароварения. В русском быту патока была ходовым товаром: её добавляли в пряники, в тесто, использовали как дешёвый заменитель мёда. Человек, который её варил, продавал или особенно любил, легко получал уличное прозвище Патока. От него и пошла фамилия.

Суффикс -кин указывает на принадлежность: Паточкин — буквально «сын Патоки» или «человек из семьи Патоки». По модели образования это типичный «полуотчество»: не от крестильного имени, а от прозвища. В документах XV–XVII веков встречается прозвище Патока, и нередко его давали не только сладкоежкам, а именно тем, кто занимался производством или торговлей патокой. В некоторых говорах «патокой» могли назвать и медлительного, вязкого человека — по аналогии с тягучей жидкостью. Вторая версия менее вероятна, но полностью исключать её нельзя.

Географически фамилия тяготеет к центральным и южным регионам России. В Тульской, Рязанской, Воронежской губерниях патока была привычным продуктом крестьянского хозяйства. В северных областях она встречалась реже, там больше знали «сыту» (мёд с водой). Фамилия Паточкин не относится к числу редких, но и не массовая — её носители встречаются в основном в средней полосе, а также среди потомков переселенцев на Урал и в Сибирь.

Сравните с однокоренными: Патокин (без суффикса -к-), Паточный, Патошников. Паточкин стоит в том же ряду, что и Медовкин, Сахарников, Пряничкин — все они указывают на связь с лакомством или его производством. Но если Медовкин мог быть потомком бортника, то Паточкин почти наверняка связан с более «городским» ремеслом: варка патоки была делом мельников, крахмальных заводчиков или торговцев на базаре. Социальный статус предков — скорее всего, мещане или зажиточные крестьяне, а не дворяне.

Фамилия не меняла написания: в дореволюционных метриках она встречается именно как Паточкин, без вариантов через «а» (Патачкин — ошибка, но бывает). В советское время её носители не меняли, так что этимология прозрачна и сегодня.