Фамилия Семачкин образована от имени или прозвища Семачка. В основе лежит уменьшительная форма от имени Семён — Сема, к которой добавился суффикс -к(а), характерный для обиходной, ласкательной или пренебрежительной речи. Таким образом, Семачка — это «маленький Семён» или «Семён-ребёнок». Суффикс -ин в фамилии указывает на принадлежность: «чей сын?» — Семачкин, то есть сын Семачки.

Модель образования фамилии — типично русская, с патронимическим суффиксом -ин, который присоединялся к основам на -а, -я. Такие фамилии в основном бытовали в северных и центральных губерниях России, а также в Поволжье. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые часто давали по отцу (Иван — Иванов), форма на -ин чаще указывала на прозвище или уменьшительное имя самого отца. Семачкин — не исключение.

Стоит рассмотреть и вторую, менее очевидную версию. В некоторых говорах «семачка» могло быть прозвищем человека, связанного с семечками — либо торговца семенами подсолнуха, либо того, кто любил их щёлкать. Однако эта гипотеза уступает первой по распространённости: прозвища от названий растений с суффиксом -к(а) встречаются реже, чем уменьшительные формы имён. К тому же в ономастических словарях фамилия Семачкин последовательно возводится к производным от имени Семён.

Фамилия недвусмысленно указывает на происхождение предка по мужской линии — его звали Семачкой. Скорее всего, это был крестьянин или мещанин, так как фамилии на -ин у дворян встречались, но реже и обычно от полных имён (Дмитриев, Борисов). В архивных записях XVII–XVIII веков подобные фамилии фиксировались в основном среди посадских людей и крестьянства. Географически Семачкины чаще всего встречаются в Курской, Орловской, Тамбовской областях — зонах, где форма на -ин традиционно преобладала.