Фамилия Пелёвкин — один из тех случаев, когда прозвище предка застыло в суффиксе, но само слово почти исчезло из живого языка. Основа здесь — «пелёвка». Так в русских говорах называли мякину, то есть шелуху, отходы после обмолота зерна. В словаре Даля «пелёва» — это полова, плевелы; «пелевка» — мелкая мякина, идущая на корм скоту. Человек по прозвищу Пелёвка мог получить его по нескольким причинам: либо он был худым, легковесным, «как мякина», либо занимался веянием зерна — работой, при которой мякину отделяют от зёрен. В крестьянской среде такие прозвища по роду занятий или внешнему признаку были обычны.

Суффикс «-ин» указывает на принадлежность: «чей сын?» — Пелёвкин. Такая модель образования фамилий типична для северных и центральных областей России, где активно использовалась патронимическая форма от прозвищ на -а/-я. Интересно, что ударение в фамилии падает на второй слог — Пелё́вкин, хотя исходное слово «пелёвка» в говорах могло звучать и с ударением на первый. Это говорит о том, что прозвище уже в XVI–XVII веках стало фамилией и закрепилось в произношении именно так.

У фамилии есть немногочисленные, но показательные «родственники»: Пелевин, Пелевинцев, Пелеванов. Все они восходят к тому же корню «пелева» — мякина. Однако Пелёвкин стоит особняком: суффикс «-к-» в основе (Пелев-к-а) придаёт прозвищу уменьшительно-пренебрежительный оттенок. Если Пелевин мог означать просто «сын Пелевы», то Пелёвкин — скорее «сын Пелёвки», то есть человека, которого называли не просто мякиной, а «мякинкой» — ещё более несерьёзно, по-домашнему.

В писцовых книгах и переписях фамилия пока не обнаружена в ранних списках бояр или дворян — это указывает на её крестьянское или посадское происхождение. Скорее всего, предки Пелёвкиных жили в нечернозёмной полосе, где хлебопашество было основным занятием, а прозвища по сельскохозяйственным реалиям — обычным делом. В современной России фамилия встречается редко, что делает её ценной для генеалогического поиска: каждый носитель может с высокой вероятностью проследить свою линию до конкретного села или деревни.