Фамилия Пометалкин — редкий случай, когда основа прозвища не ремесло и не черта характера, а, скорее всего, бытовая ситуация или даже игра слов. Словообразовательная модель прозрачна: суффикс -ин указывает на принадлежность («чей?»), значит, в основе лежит прозвище Пометалка, а к нему добавили фамильный суффикс -к- и окончание -ин. Получается «сын Пометалки».

Разбираем прозвище. Глагол «пометалкивать» или «пометалкать» в русских говорах мог означать «метать, бросать что-то понемногу, туда-сюда». В переносном смысле так могли назвать человека суетливого, который хватается за дела, но не доводит их до конца, или, наоборот, того, кто ловко и быстро разбрасывает предметы — например, сено или зерно. Другая, более прозаичная версия: прозвище Пометалка давали тому, кто занимался уборкой, «помелом» — то есть дворнику или истопнику. Однако заметим: в этом случае логичнее было бы прозвище Помело или Пометло, а Пометалка звучит как действующее лицо («та, кто метет»).

Есть и третий, шутливый вариант. В некоторых говорах «метать» означало «рожать» (отсюда «метка» — детеныш). Пометалкой могли в шутку назвать многодетную женщину или, с мужским окончанием, самого отца большого семейства. Но это скорее народная этимология, чем научная гипотеза.

География фамилии узкая. Пометалкины встречаются в основном в центральных регионах России и в Поволжье, что типично для прозвищных фамилий, не привязанных к одному ремесленному центру. В дореволюционных записях фамилия почти не фиксируется — это говорит о её позднем оформлении, вероятно, во второй половине XIX века, когда крестьянам массово давали фамилии по уличным прозвищам.

Таким образом, Пометалкин — яркий пример «бытовой» фамилии, где за неблагозвучной для современного уха основой стоит живая картинка: либо расторопный работник, разбрасывающий сено, либо суетливый человек, либо, что менее правдоподобно, дворник с метлой. Унбегаун в своём словаре русских фамилий не упоминает этот корень, что подчёркивает его редкость и местный характер.