Фамилия Петоркин на первый взгляд кажется простой, но её разбор упирается в неочевидный корень. Если бы фамилия была Петорков, всё было бы ясно: от прозвища Петорко, уменьшительной формы имени Пётр. Но суффикс -ин указывает на основу, оканчивающуюся на -а или -я: Петорка, Петоря. Значит, исходным было не имя Петор, а прозвище или имя Петорка.

Самая вероятная версия — перед нами фонетический вариант фамилии Петоркин, возникший из-за аканья. В южнорусских и среднерусских говорах безударное «о» произносили как «а», а на письме иногда закрепляли это произношение. Тогда основа — Петорка, уменьшительное от Пётр через форму Петро (украинское или белорусское «Пятро»). Суффикс -ка в данном случае мог быть ласкательным или пренебрежительным. То есть Петоркин — буквально «сын Петорки», то есть маленького Петра.

Вторая версия, менее распространённая, связывает фамилию с прозвищем Петор, которое могло возникнуть от диалектного глагола «петорить» — говорить путано, повторять одно и то же. В некоторых говорах «петорка» — это болтун или человек, который надоедает однообразными речами. Тогда фамилия отражает особенность поведения предка, а не его имя.

Географически фамилия редкая. Встречается в основном в центральных областях России и на юге, где было сильно влияние украинской антропонимики. Важно, что написание Петоркин, а не Пёторкин, — не ошибка, а историческое свидетельство живого произношения. Такие фамилии с «акающим» корнем (Петоркин, Сафронов вместо Софронов) особенно ценны для диалектологов: они фиксируют, как звучала речь в конкретной местности несколько веков назад.