Фамилия Петряхина — женская форма фамилии Петряхин. Её основа — редкое для современных записей личное имя Петрях, которое в старину было уменьшительно-ласкательной формой от канонического имени Пётр. Такие варианты, как Петря, Петруня, Петряй, Петрях, возникали в крестьянской и посадской среде естественным путём: окончание -ях (или -ах) придавало имени оттенок простонародной ласки. Сравните: Иван — Иванях, Степан — Степанях. Имя Пётр было одним из самых распространённых на Руси, поэтому и производных от него сохранилось множество: Петров, Петрухин, Петрищев, Петровых, Петряев.

Суффикс -ин в фамилии Петряхин указывает на принадлежность: «чей сын?» — Петряхин, то есть сын Петряха. Такая модель образования характерна для центральных и северных русских говоров, где фамилии на -ин столь же частотны, как и на -ов. В южных и восточных регионах той же основе чаще давали суффикс -ов (Петряхов), но вариант с -ин закрепился именно в тех местах, где в быту преобладала форма имени на -х.

Географически фамилия Петряхин встречается не повсеместно, а тяготеет к Верхневолжью и прилегающим областям — Ивановской, Костромской, Ярославской. Там в XVII–XVIII веках было много крестьян, носивших обиходные имена с окончанием -ях. В переписных книгах тех лет можно встретить упоминания Петряхов и Петряхинских — последнее уже указывает на целый род или деревню.

С точки зрения словообразования фамилия Петряхина интересна тем, что в ней сохранилась старая модель, почти исчезнувшая в современном русском именослове. Если фамилии вроде Петров или Петрухин встречаются на каждом шагу, то Петряхин — более редкий свидетель того, как в народе перекраивали официальные имена на свой лад. Никакой связи с животным «петух» или глаголом «петрять» (путать) здесь нет, хотя в некоторых говорах слово «петрях» могло стать прозвищем для суетливого или мелкого человека — но это уже вторичное, а не первичное значение.