Фамилия Пепекина — женская форма фамилии Пепекин. Её основа — прозвище или нецерковное имя Пепека. В русской ономастике суффикс -ин указывает на принадлежность: Пепекин буквально значит «сын Пепеки» или «человек из дома Пепеки». Модель образования типична для северных и центральных областей России, где -ин так же распространён, как -ов на юге.

Слово «пепека» в диалектах и исторических источниках не зафиксировано как общеупотребительное. Вероятнее всего, это вариант или уменьшительная форма от «пепел» — через суффикс -к(а). В таком случае прозвище Пепека могли дать человеку с бледным, «пепельным» цветом лица или пепельными волосами. Другая, менее правдоподобная версия связывает основу с глаголом «пепекать» (подражать, передразнивать) — слово редкое, встречающееся в рязанских говорах. Но поскольку фамилия не южная, а скорее северная, версия с цветом надёжнее.

Фамилия Пепекина не относится к числу частых. Встречается преимущественно в Кировской области и Пермском крае — регионах, где активно бытовала модель на -ин. Там же фиксируются однокоренные фамилии: Пепелов, Пепельников. Все они восходят к одному смысловому гнезду, но Пепекин стоит особняком из-за уменьшительного суффикса, который придаёт прозвищу скорее бытовой, внутрисемейный оттенок.

Сословная принадлежность носителей фамилии не прослеживается по массовым данным: Пепекины могли быть и крестьянами, и мещанами. Никаких дворянских родов с такой фамилией не известно. В сводных ономастических словарях (например, у Б. Унбегауна) эта фамилия не упоминается отдельно — видимо, из-за редкости и локального бытования.