Фамилия Сотчихин — одна из тех русских фамилий, которые сразу выдают своего носителя: она образована по архаичной модели с суффиксом -их- и окончанием -ин. Такая конструкция типична для северных и сибирских говоров, где фамилии на -их (Сотчих, Сотчихин) фиксировали принадлежность к роду: «чей?» — «Сотчихин», то есть сын или потомок Сотчего.

Основа фамилии — прозвище Сотчий. В русских диалектах «сотчий» — это либо сотский, выборный от сотни, либо человек, ведавший сбором податей с сотни дворов. В Московской Руси сотские были низшим звеном администрации: они следили за порядком, раскладывали повинности, участвовали в суде. Прозвище могли дать по должности — как «городничий» или «староста». Однако есть и другая версия: в рязанских и тамбовских говорах «сотчий» — это тот, кто «сочит», то есть ищет, выведывает, выслеживает. Такое прозвище мог получить дотошный, любопытный человек или, наоборот, сыщик.

На письме фамилия закрепилась в форме Сотчихин, хотя в документах XVIII–XIX веков встречаются варианты Сотчихин, Сатчихин, Сотчиков. Суффикс -ихин (от -их- + -ин) — редкий даже для северорусского ареала; чаще встречаются фамилии на -их (Сотчих) или -ихов (Сотчихов). Форма на -ихин говорит о том, что фамилия сложилась в среде, где патроним на -их был нормой, а затем к нему добавили стандартный суффикс -ин, чтобы вписать в общерусскую модель склонения.

В переписных книгах XVII века по Вологодскому уезду упоминаются крестьяне с прозвищем Сотчий, а в метрических книгах XIX века Сотчихины встречаются в основном в Вятской и Пермской губерниях — на территориях, куда переселенцы с Русского Севера приносили свои диалектные фамилии.

Таким образом, Сотчихин — фамилия, указывающая на род занятий предка (сотский) или на его характер (ищейка, сыщик), и сохранившая в своей грамматике следы северного говора.