Фамилия Пауткина образована от мирского имени или прозвища Паутка. В пермских, вятских и сибирских говорах слово «паут» означает овода, а «паутка» — темно-серую муху. Такое прозвище могли дать человеку с назойливым характером, либо тому, кто жил в местности, где эти насекомые досаждали людям и скоту. Прозвища от названий животных и насекомых на Руси встречались часто, поэтому версия о связи с оводом выглядит правдоподобной.

Менее вероятна, но возможна связь с крестильным именем Павел. В народной среде имя Павел нередко сокращали до Павла, Паши, а форма Паутка могла возникнуть как диалектный вариант. В переводе с латыни Павел означает «маленький», что тоже могло обыгрываться в прозвище. Однако для фамилии Пауткина более естественно объяснение через диалектное слово, поскольку оно зафиксировано в говорах именно тех регионов, где фамилия встречается чаще.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Пауткин — сын или потомок Паутки. Такая модель типична для русских фамилий от личных имён и прозвищ, оканчивающихся на -а или -я. Фамилия Пауткин (и женская форма Пауткина) относится к древнему пласту русских фамилий, возникших в крестьянской среде, где мирские имена сосуществовали с крестильными вплоть до XVII века.

В документах фамилия встречается в северных и уральских регионах, что согласуется с географией диалектного слова. В переписях и метрических книгах Вятской и Пермской губерний можно найти крестьян с этой фамилией. Сегодня фамилия Пауткина не относится к числу распространённых, но сохраняет память о прозвище, которое когда-то точно описывало его носителя.