Фамилия Паточкина — вариант женского рода от мужской Паточкин, и её происхождение напрямую связано с уменьшительно-ласкательной формой имени или прозвища. Основа здесь — «Патока». В русской народной среде патокой называли сладкий сироп, получаемый из крахмала, продукт, знакомый каждому крестьянину. Соответственно, прозвище Патока могли дать либо человеку со слащавым, приторным характером, либо, что вероятнее, тому, кто занимался изготовлением или продажей этого товара — паточнику. В этом случае фамилия образована по модели «ремесло → прозвище → фамилия».

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Паточкин — это «чей?» — сын или потомок Патоки. Такая модель (на -ин) в русских фамилиях типична для основ, оканчивающихся на -а/-я, и широко распространена в северных и центральных губерниях России. Менее вероятна, но не исключена, связь с каноническим именем Пафнутий через его просторечные формы (Патока, Патоня) — в народе церковные имена часто сокращали до неузнаваемости.

Стоит обратить внимание на редкое написание: Паточкин, а не Патачкин. Буква «о» под ударением в корне закрепляет произношение, которое в диалектах могло звучать как «патока», без аканья. Это указывает, что фамилия фиксировала именно исходную, нередуцированную форму прозвища. Встречается фамилия в основном в центральной России и Поволжье, где было развито пчеловодство и кустарное производство сладостей. Таким образом, предок Паточкиных, скорее всего, был не дворянином, а человеком из торгово-ремесленной среды — паточником или сластёной, чьё прозвище прижилось в роду.