Фамилия Помятихин — редкая и яркая, её происхождение сразу бросается в глаза: корень здесь — глагол «помянуть», то есть вспомнить. Фамилия образована по модели, характерной для северных и северо-восточных русских говоров: суффикс -их- (как в фамилиях Коротких, Гладких) плюс фамильный суффикс -ин. Получается Помятихин — буквально «сын Помятихи», а Помятиха — прозвище или семейное имя женщины.

В основе лежит, скорее всего, нецерковное имя или прозвище Помята (или Помятый). В старину «помятым» называли человека с измятым, неопрятным видом или того, кто легко поддавался чужому влиянию, «мялся». Однако есть и другая, более правдоподобная версия: «помятиха» — это женщина, которая постоянно поминает кого-то (например, покойника) или же та, за кем закрепилась привычка часто повторять: «Помяни моё слово». В русских говорах слово «помянуть» имело и оттенок «попрекнуть, упрекнуть прошлым», так что прозвище могло достаться человеку памятливому, злопамятному.

Модель фамилии на -ихин встречается редко, чаще встречаются просто Помятины (от имени Помята). Вариант Помятихин указывает на то, что родоначальник был сыном женщины по прозвищу Помятиха. Это характерно для семей, где отец был неизвестен или умер рано, и ребёнка записывали по матери. В северных губерниях (Архангельской, Вологодской) такая практика была обычной, поэтому географически фамилия тяготеет к Русскому Северу.

Споров о происхождении почти нет: все версии сходятся к глаголу «помянуть». Альтернативная гипотеза — связь с диалектным словом «помять» (потоптать, сбить с толку) — маловероятна, так как суффикс -их- образует фамилии именно от прозвищ, а не от действий. Сословно носители фамилии, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми, никаких дворянских родов с такой фамилией не известно.