Фамилия Патрихина — женская форма, а её мужской вариант Патрихин. В основе фамилии лежит редкое имя или прозвище Патриха. Словообразовательный суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Патрихин, то есть сын или потомок человека по имени Патриха.

Само имя Патриха — это народная, обиходная форма канонического имени Патрикий (от латинского patricius — «патриций», то есть знатный, благородный). На Руси это имя было нечастым, но встречалось в крестьянской и посадской среде. Уменьшительно-ласкательные формы с суффиксом -иха (как Патриха) характерны для северных и центральных говоров, где -иха могло заменять более привычное -ка. То есть Патриха — то же самое, что Патрик или Патричка. Встречается также вариант написания Патрехин — от диалектного произношения имени Патрей (из Патрикий).

Есть версия, что прозвище Патриха могло возникнуть и независимо от крестильного имени — от глагола «патрить» (в некоторых говорах — «пачкать, марать»). Но она менее убедительна: подобные прозвища обычно образуются с суффиксом -ушка или -яга, а не -иха. Гораздо вероятнее, что Патриха — это именно вариант имени.

Географически фамилия Патрихин (и Патрихина) тяготеет к южнорусским и поволжским областям — встречается в архивных записях по Тамбовской, Саратовской, Воронежской губерниям. Сословно — чаще всего крестьянская или мещанская. Никаких дворянских родов с этой фамилией не известно, что подтверждает её «простонародное» происхождение.

В целом фамилия Патрихина — одна из тех, что сохранила в себе редкую форму имени, почти вышедшего из обихода. Её носители — потомки людей, которых в быту звали не полным именем, а по-домашнему, ласково, и это прозвище закрепилось на века.