Фамилия Помятихина — женская форма мужской фамилии Помятихин. Сразу бросается в глаза редкий суффикс -ихин. В русских фамилиях суффикс -их- (а затем и -ин) встречается в основном на севере и северо-востоке России — в Архангельской, Вологодской, Вятской губерниях. Такие фамилии (Коровихин, Голенихин, Помятихин) образовывались от прозвищ, которые заканчивались на -иха: Помятиха. Суффикс -иха в прозвищах указывал на принадлежность или характерный признак (сравните: «повариха» — женщина, которая варит, или «зайчиха» — самка зайца). Прозвище Помятиха, скорее всего, дали человеку с необычной, «мятой» внешностью или особенностью поведения.

Корень слова — «мят-» (от глагола «мять»). Приставка «по-» в прозвищах часто имела усилительное или результативное значение: «помятый» — измятый, сбитый, неопрятный или же человек, который постоянно мнет что-то (например, одежду, бумагу, хлеб). Вторая, менее очевидная версия — связь с диалектным глаголом «помятиться» (поколебаться, сдаться) или «помятить» (помнить, памятовать). В некоторых говорах «помятиха» могла означать женщину с хорошей памятью или, наоборот, забывчивую, «беспамятную». Но первая версия — от внешнего вида или привычки — более распространена в ономастике.

Фамилия не относится к дворянским или купеческим — это крестьянская или мещанская фамилия, возникшая в среде, где прозвища давали по бытовым приметам. Встречается она нечасто. По данным переписей и телефонных справочников, основная масса носителей (и мужчин, и женщин) сосредоточена в Кировской области и Пермском крае — как раз в зоне бытования фамилий на -ихин. Встречаются также единичные семьи в центральных регионах, но это, скорее всего, результат миграций XX века.

Интересно, что у фамилии нет варианта с ударением на «я» (Помятихин) — ударение стабильно падает на второй слог: Помя́тихин. Это отличает её от похожих фамилий вроде Помяту́хин (от «помятуха» — суета, беспокойство). Словообразовательная модель показывает: предок носительницы фамилии был человеком, которого в деревне знали под прозвищем Помятиха — либо из-за помятой шапки, либо из-за привычки мять в руках что попало.