Фамилия Потеряхина образована от прозвища Потеряха, которое восходит к глаголу «терять». Скорее всего, это прозвище носило иронический характер: Потеряхой могли прозвать рассеянного, нерасторопного человека, который вечно что-то забывал или ронял. Такие прозвища-насмешки были распространены в русской деревне — ими награждали за яркую черту характера, и она становилась семейным именем.

Впрочем, есть и другая версия, менее правдоподобная, но любопытная. Она выводит прозвище от украинского нарицательного «потеруха» — так называли измельченные частицы чего-либо, например, отходы при помоле зерна. Если следовать этой гипотезе, прозвище Потеряха относилось к «профессиональным» именованиям и указывало на род занятий: родоначальник Потеряхиных мог быть мукомолом. Однако против этой версии говорит то, что в русских говорах слово «потеруха» не закрепилось, а сама фамилия звучит по-русски и легко объясняется без привлечения украинской лексики.

Интересно, что фамилия Потеряхина построена по модели, типичной для северорусских и сибирских фамилий: суффикс -ин присоединялся к основам на -а. Такая форма указывает на принадлежность роду Потерях, то есть потомкам человека по прозвищу Потеряха. В документах XVII–XVIII веков встречаются крестьяне и посадские люди с такими прозвищами, что говорит о простонародном происхождении фамилии — дворянские роды с ней не известны.

Как бы то ни было, потомок человека, обладающего прозвищем Потеряха, со временем получил фамилию Потеряхина. Сегодня она встречается преимущественно в Поволжье и на Урале, что косвенно подтверждает её севернорусские корни — именно оттуда шло освоение этих земель.