Фамилия Питянина почти наверняка образована от прозвища или имени Питяня. В русской ономастике суффикс -ин указывает на принадлежность: Питянин — тот, кто относится к Питяне, то есть сын или потомок человека с таким прозвищем. Основа Питя- выглядит как производная от имени Пётр через народные формы типа Питя, Пита, которые встречались в северных и центральных говорах. В некоторых диалектах «питя» могло означать маленького, невзрачного человека или, наоборот, ласковое обращение к ребёнку — от глагола «питать» в смысле «кормить, холить».

Менее вероятная, но лингвистически возможная версия связывает фамилию с диалектным словом «питя» — так в некоторых областях называли птенца или цыплёнка. В таком случае прозвище могло закрепиться за человеком маленького роста или за тем, кто занимался разведением домашней птицы. Однако первая версия с именем Пётр выглядит убедительнее: Питянин — типичная «патронимическая» фамилия, каких много в русском ономастиконе (сравните: Ванин, Петин, Митин).

Географически фамилия редкая, но встречается в основном в Вологодской и Архангельской областях, что косвенно подтверждает её севернорусское происхождение. В этих краях имя Пётр в народной форме Питя было распространено, и фамилия могла закрепиться за целым родом в одной деревне.

По социальному составу Питянины, скорее всего, относились к крестьянскому сословию или к посадским людям. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) Питянин не упоминается как отдельная статья, но модель образования типична для XVII–XVIII веков, когда фамилии на -ин массово оформлялись у крестьян после отмены местничества.

Фамилия не меняла форму: Питянин — для мужчины, Питянина — для женщины. Ударение в разговорной речи колеблется, но литературная норма ставит его на второй слог: Питя́нин, Питя́нина.