Фамилия Петрыкин образована от просторечной формы канонического имени Петр — Петрыка. В переводе с древнегреческого Петр означает «камень, скала», и это имя веками оставалось одним из самых распространённых в православном мире. Однако в быту, особенно в крестьянской и посадской среде, полное имя часто заменяли уменьшительными и обиходными вариантами, и Петрыка — один из таких вариантов, характерный для северных и центральных русских говоров.

Словообразовательная модель здесь проста и типична для русских фамилий: к основе Петрык- добавили притяжательный суффикс -ин, который указывал на принадлежность. Первоначально Петрыкин означало «сын Петрыки» или «человек из семьи Петрыки». Такой тип фамилий складывался в основном в XV–XVII веках, когда прозвища и домашние имена отцов переходили к детям и закреплялись за родом.

Интересно, что суффикс -ык- в имени Петрыка встречается реже, чем более привычные -ша, -юша или -я. Эта форма могла возникнуть под влиянием диалектной традиции, где имена сжимали и «огрубляли», делая их более короткими и ёмкими. Однокоренные фамилии — Петров, Петрушин, Петрищев, Петраков — строятся от других производных форм, и Петрыкин стоит в этом ряду особняком, сохраняя редкий след именно диалектного произношения.

Поскольку фамилия происходит от имени, а не от прозвища, связанного с ремеслом или внешностью, точную географию её возникновения указать сложно. Носители Петрыкиных рассеяны по разным регионам, но чаще всего встречаются в Поволжье и на Урале, куда переселенцы из центральной России приносили свои семейные прозвания. Сословной привязки у фамилии нет: её могли носить и крестьяне, и мещане, и духовенство, хотя в церковной среде предпочитали более книжные формы имени.

В документах фамилия фиксируется с XVII века, но из-за своей относительной редкости не попала в крупные дворянские родословные. Тем не менее она сохранила живую связь с народной речевой стихией: Петрыка звучит по-домашнему, тепло, и за этим именем стоит не абстрактный святой, а конкретный человек — возможно, крепкий и надёжный, как камень, в честь которого его назвали.