Фамилия Потрехаличев — редкий случай, когда основа читается не сразу, и первое, что бросается в глаза, это необычный суффиксальный ряд. Здесь не стандартное -ов или -ин, а сложная цепочка: -ич-ев. Такая модель в русских фамилиях встречается нечасто и обычно указывает на то, что фамилия образована от отчества, которое в свою очередь произошло от прозвища или имени на -иха. Суффикс -ич в русской традиции был патронимическим (указывал на сына), а добавление -ев превратило отчество в фамилию. Таким образом, Потрехаличев — это «сын Потрехалича», а Потрехалич — это «сын или потомок Потрехали».

Корень фамилии — «потреха» или «потрех». В диалектах русского языка, особенно северных и сибирских, слово «потреха» имело несколько значений. Самое прямое — «потроха», внутренности животного. Но в переносном смысле, в народной речи, «потрехой» могли назвать человека тощего, худого, как бы «выпотрошенного», или, наоборот, болтливого, пустого — того, кто «треплет языком», от глагола «трехать» (говорить вздор, трещать). Вторая версия связывает основу с глаголом «трехать» в значении «трескать», «есть с хрустом» — тогда прозвище Потреха могло относиться к любителю поесть, обжоре. Однако более вероятным выглядит первое, диалектное значение, связанное с внешностью или характером: прозвище Потреха давали либо очень худому, либо суетливому человеку.

География фамилии подсказывает, что она почти наверняка имеет севернорусские корни. Суффикс -их- в основе (Потрехаличев, а не Потрехалов) — яркий маркер фамилий, распространённых в Архангельской, Вологодской, Вятской губерниях и в Сибири, куда переселялись северяне. В этих краях была распространена модель образования фамилий от прозвищ на -иха: сначала женское прозвище (жена Потрехи — Потрешиха), затем фамилия на -ихин, а далее, при смешении диалектов, форма могла трансформироваться в -ичев. В итоге Потрехаличев — это не просто фамилия, а целый микрорассказ о предке, которого в деревне за глаза дразнили Потрехой, и о его потомках, закрепивших это прозвище в официальном родовом имени.

Встречается фамилия крайне редко. По открытым данным, основные носители живут в Пермском крае и Кировской области, что подтверждает её «северную» прописку и связь с вятскими переселенцами. Однокоренных фамилий практически нет, что делает Потрехаличева уникальным ономастическим «экспонатом» — в нём сохранилась диалектная лексика, почти исчезнувшая из современного языка.