Фамилия Сердечкина — яркий пример того, как в русской фамилии может звучать не профессия или внешность, а внутреннее качество. Образована она от прозвища или мирского имени Сердечко. В русской традиции уменьшительно-ласкательные формы слов нередко становились личными именами или прозвищами: Сердечком могли назвать доброго, отзывчивого или любимого человека. Иногда так называли и того, кто умел трогательно говорить, был «сердечным» в прямом смысле слова — душевным и мягким.

Словообразовательная модель здесь простая и прозрачная: основа Сердечк- плюс суффикс -ин, который указывает на принадлежность к роду. Фамилия Сердечкин (женская форма — Сердечкина) буквально означает «чей?» — «сын Сердечка» или «потомок человека по прозвищу Сердечко». Суффикс -ин типичен для фамилий, образованных от слов, оканчивающихся на -а или -о: Сердечко → Сердечкин, как Ветка → Веткин, Солнышко → Солнышкин.

В отличие от более распространённых фамилий на -ов/-ев, эта модель встречается реже и часто указывает на неофициальное, бытовое происхождение прозвища. По данным ономастов, фамилия Сердечкин не принадлежит к числу дворянских или старинных боярских родов — скорее всего, она сложилась в крестьянской или мещанской среде в XVII–XIX веках. Географически она встречается в центральных и южных регионах России, но не имеет выраженной привязки к одной губернии.

Иногда фамилию могут ошибочно связывать с медицинским термином «сердечник» или с растением сердечник (луговой кресс), но это маловероятно: прозвище Сердечко в народной среде было именно бытовым, ласкательным. Есть также редкая версия, что прозвище могли дать человеку с заметной родинкой в форме сердечка, но документальных подтверждений этому нет. Наиболее правдоподобно — происхождение от ласкового обращения, которое закрепилось как фамильное имя.