Фамилия Пялина — женская форма, мужской вариант — Пялин. В основе лежит нецерковное имя или прозвище Пяля, и здесь сразу возникает вопрос: от какого слова оно образовано? Самое прямое объяснение — от глагола «пялить» (растягивать, натягивать, а в переносном смысле — таращить глаза). Прозвище Пяля могли дать человеку с большими, широко раскрытыми глазами, либо тому, кто имел привычку пристально вглядываться. В говорах встречается и слово «пяла» — так называли приспособление для растягивания шкур или тканей (те же пяльцы для вышивания). В этом случае прозвище могло закрепиться за ремесленником — скорняком или ткачом.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с диалектным «пялить» в значении «медлить, тянуть время». Тогда Пялей прозвали бы нерасторопного, медлительного человека. Однако эта гипотеза слабее, так как такие прозвища встречаются реже, чем описательные по внешности или профессии.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Пялин — «сын Пяли» или «из семьи Пяли». Это типичная модель русских фамилий, образованных от прозвищ и нецерковных имён, закрепившаяся в XV–XVII веках преимущественно в северных и центральных областях России. Фамилия недворянская, скорее всего, крестьянская или посадская — её носители были свободными земледельцами или городскими ремесленниками.

В написании встречается вариант с одной «н» — Пялин, что соответствует норме. Встречаются и однокоренные фамилии: Пялов (от «пяло» — растяжка), Пяльцев (от «пяльцы»), а также Пялкин — все они восходят к тому же гнезду слов, связанных с растягиванием.