Фамилия Семгайкин — редкая и на первый взгляд неочевидная. Её основа, «Семгайк-», не встречается в современных словарях русских личных имён или прозвищ, что сразу заставляет искать нестандартное происхождение. Ключ к разгадке — суффикс -айк-, типичный для прозвищно-именной модели русского Севера и Поволжья. Такие формы (Молчайка, Шумилка, Вертайка) образовывались от глаголов или имён и обозначали человека по характерному действию или качеству.

Вероятнее всего, в основе фамилии лежит прозвище Семгайка, которое, в свою очередь, произошло от глагола «семенить» — идти мелкими, частыми шагами. Человек с такой походкой получал прозвище Семга (ср. диалектное «семга» — не только рыба, но и, возможно, искажённое «семенящий»). Суффикс -айк- придавал прозвищу оттенок уменьшительности или пренебрежительности: Семгайка — «тот, кто мелко семенит». Фамилия Семгайкин образована по стандартной русской модели: прозвище на -а (Семгайка) → притяжательное прилагательное с суффиксом -ин (Семгайкин сын) → фамилия.

Менее вероятная, но допустимая версия связывает фамилию с названием рыбы сёмги. Однако для прозвищного суффикса -айк- рыба — основа непривычная; обычно такие прозвища давали по поведению, а не по животному. К тому же форма «Сёмгайка» от «сёмга» маловероятна фонетически: в русских говорах ударение в слове «сёмга» падает на первый слог, а суффикс -айк- требует ударения на нём (ср. Сёмга → Сёмгайка — звучит неестественно). Версия с «семенить» объясняет и ударение, и суффикс органичнее.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным регионам России, где сохранялись архаичные прозвищные формы на -айка. Встречается она крайне редко, что говорит о локальном происхождении — вероятно, от прозвища одного человека в конкретной деревне или волости. Сословно носители Семгайкиных, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми: прозвища, основанные на внешних признаках или манерах, типичны для непривилегированных слоёв. Дворянских родов с такой фамилией в истории не зафиксировано.