Фамилия Сеченикова — женская форма фамилии Сечеников, а та, в свою очередь, образована от прозвища или имени Сечен. В русской ономастике это редкий случай, когда основа неочевидна и допускает несколько разных толкований, причём каждое из них по-своему логично.

Самое прямое объяснение — от глагола «сечь». Сеченем могли назвать человека с резким, рубящим характером, либо того, кто занимался рубкой леса, разделкой туш или работал с холодным оружием. В говорах слово «сечень» означало и январь («секущий» морозами), и место вырубки в лесу. Если прозвище дали по месяцу, оно могло закрепиться за родившимся в январе.

Вторая версия ведёт к диалектному слову «сеча» — битва, сражение. В этом случае Сечен — человек, побывавший в сече, воин. Фамилия могла возникнуть в среде служилых людей, казачества или вольных поселенцев южных рубежей России, где такие прозвища были не редкостью.

Третий вариант — от нецерковного имени Сечен. В древнерусской традиции существовали имена, образованные от глаголов: Ждан, Неждан, Сечен. Такое имя давали как оберег или по обстоятельствам рождения. Встречается оно в новгородских и псковских грамотах XV–XVI веков, что указывает на северо-западное происхождение фамилии.

Суффикс -ик в основе указывает на принадлежность: Сеченик — «сын или человек Сечена». Такая модель характерна для украинских, белорусских и южнорусских фамилий (ср. Гончарик, Ковалик). Фамилия Сеченикова, таким образом, — скорее южного или западнорусского происхождения, хотя её корни могут уходить в северные земли.

Встречается фамилия неравномерно: заметное число носительниц живёт в Волгоградской, Ростовской областях и Краснодарском крае, что косвенно подтверждает связь с казачьей средой. В центральных областях России она редка.