Фамилия Пимонихин — один из тех редких случаев, когда в основе лежит не имя, а прозвище, причём образованное от женского имени. Корень здесь — Пимониха. Так в русских деревнях называли женщину по имени Пимония (разговорная форма канонического имени Пимен). Суффикс -их- в прозвище указывал на принадлежность к хозяйке дома: «Пимониха» — жена или вдова Пимона. А вот фамильный суффикс -ин стандартно означал «чей?» — то есть Пимонихин буквально «сын Пимонихи» или «человек из семьи Пимонихи».

Такая модель — отчество от женского прозвища — встречается реже, чем патронимы от мужских имён. Обычно она возникала, если женщина после смерти мужа оставалась главой двора и её имя закреплялось за всем хозяйством. Дети в таких семьях получали прозвище по матери, а позже и фамилию. В северных и центральных губерниях России, особенно в Вологодской и Архангельской областях, подобные фамилии на -ихин встречаются чаще, чем в южных регионах.

Имя Пимен — греческого происхождения, означает «пастух» или «пастырь». В святцах оно известно благодаря преподобному Пимену Великому, но в народном быту имя не было частым. Просторечная форма Пимоний дала уменьшительные Пимоша, Пима, а женское Пимония — уже редкое. Поэтому фамилия Пимонихин не массовая, её носители в основном связаны с одной локальной традицией.

Спорных версий у фамилии немного. Иногда пытаются возвести её к слову «пимон» в диалектном значении «ленивый, неповоротливый человек», но такая гипотеза слабая: во-первых, слово не зафиксировано в словарях, во-вторых, суффикс -их- в прозвищах почти всегда привязан к личному имени, а не к нарицательному. Так что версия с женским именем Пимония остаётся основной и наиболее обоснованной.

В написании фамилии возможны варианты: Пимонихин и изредка Пимонихин с двойным «н» (орфографическая ошибка переписчиков). Ударение, судя по говорам, падает на второй слог: Пимóнихин. Встречается фамилия и в форме Пимонихов — с типичным для юга России суффиксом -ов, но это уже другой очаг бытования.