Фамилия Пелепелина — женская форма, а мужская, Пелепелин, образована по стандартной русской модели с суффиксом -ин. Этот суффикс указывает на принадлежность: Пелепелин буквально значит «сын Пелепели» или «человек из рода Пелепели». Основа здесь — прозвище или нецерковное имя Пелепеля, которое, в свою очередь, восходит к слову «пелепел» — одному из диалектных или устаревших вариантов слова «пепел».

Связь с пеплом даёт два основных направления для толкования. Первое — внешность: так могли прозвать человека с очень светлыми, пепельными волосами. Второе — род занятий или обстоятельства. Пелепелой могли назвать того, кто постоянно работал с золой и углями, например, зольщика, углежога или человека, выжигавшего уголь для кузниц. В русских говорах слово «пелепел» фиксируется именно в значении «пепел, зола», что делает версию с ремеслом вполне весомой.

Фамилия редкая и имеет яркую региональную окраску. Она почти не встречается в центральных и южных областях России, зато заметно сосредоточена на Русском Севере, особенно в Архангельской области и в бывших владениях Строгановых на Урале. Такая география типична для фамилий, образованных от диалектных слов, которые не вошли в литературную норму. На севере и в Прикамье слово «пелепел» бытовало дольше и активнее, чем в других регионах.

В написании фамилии прослеживается характерная черта северного аканья. В литературном языке корень звучал бы как «пепел-», но в говорах безударный звук после «п» произносился как «е» или даже редуцировался, что и дало форму «пелепел». Поэтому Пелепелины — это не «испорченная» версия фамилии Пепелин, а её самостоятельный диалектный вариант, закреплённый в документах именно в таком звучании.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Пепелин, Пепеляев, Пепельников) показывает, что Пелепелина стоит особняком. Если Пепелин мог возникнуть в любом регионе России, то Пелепелина — маркер конкретной диалектной зоны и, скорее всего, конкретного предка, чьё прозвище записали так, как слышали местные писцы.