Фамилия Шамахина — женская форма фамилии Шамахин. В основе лежит прозвище или мирское имя Шамах, а корень уходит в тюркские языки. Скорее всего, прозвище образовано от слова «шамах» — так в некоторых тюркских диалектах называли человека из города Шемаха (исторический город на территории современного Азербайджана, столица Ширванского ханства). В русских документах XVI–XVII веков нередко встречаются записи о выходцах из Шемахи, которых в быту именовали Шамахами. Со временем это географическое указание закрепилось как прозвище, а затем и фамилия.

Менее вероятная, но допустимая версия — связь с арабским именем Шамах, что означает «высокий», «возвышенный». Однако для фамилии Шамахин, распространённой в центральных и южных регионах России, более логичным выглядит именно географическое происхождение. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Шамахин, то есть сын или потомок Шамаха.

Фамилия не относится к числу дворянских или старинных боярских родов. Скорее всего, Шамахины — потомки служилых людей, крестьян или купцов, которые когда-то переселились с южных рубежей или вели торговлю с Кавказом. В переписных книгах XVII века фамилия встречается в Рязанской и Тамбовской губерниях — как раз по пути торговых караванов из Шемахи в Москву.

В написании возможна путаница с фамилией Шемахина, но разница принципиальна: Шемахина — от названия города Шемаха, а Шамахина — через «а», что указывает на народное, бытовое произношение. В устной речи разница стиралась, но в документах сохранялась.