Фамилия Сысуйкина — женская форма мужской фамилии Сысуйкин. В её основе лежит прозвище или некалендарное имя Сысуйка, которое, скорее всего, образовано от имени Сысой. Это крестильное имя греческого происхождения (Сисиний) в народной русской переделке дало множество вариантов: Сысой, Сысойка, Сысун, Сысуля, Сысуй. Форма Сысуйка — уменьшительно-ласкательная, с характерным для русских говоров суффиксом -к-, указывающим на прозвище человека. Фамилии на -ин (как Сысуйкин) традиционно образовывались от основ на -а/-я: чей сын? — Сысуйкин, то есть сын Сысуйки.

Самый интересный момент здесь — не очевидная связь с Сысоем, а суффикс -уй. В русской ономастике он редок и часто указывает на диалектное или даже просторечное происхождение. В северных и сибирских говорах «сысуй» могло быть не только производным от имени, но и самостоятельным прозвищем, связанным с глаголом «сысать» — сосать, тянуть, пить с причмокиванием. В таком случае Сысуем могли прозвать человека с характерной манерой пить, либо того, кто «сосал» — то есть кормился за чужой счёт, приживал. Однако прямое слово «сысуй» в значении «сосунок» в словарях не фиксируется, поэтому версия с крестильным именем остаётся основной.

Фамилия Сысуйкин (и Сысуйкина) не относится к числу распространённых. Она встречается в основном в центральной России и в Поволжье, с заметным гнездом в Нижегородской области. Это говорит о том, что предки носителей фамилии были, скорее всего, крестьянами или посадскими людьми, а не дворянами — фамилии на -ин от прозвищ на -ка типичны для непривилегированных сословий. В документах XVII–XVIII веков можно найти упоминания крестьян Сысуйковых и Сысуйкиных в писцовых книгах Арзамасского уезда.

Редкий суффикс -уй в основе делает фамилию Сысуйкина заметной среди однокоренных. Сравните с более частотными Сысоев, Сысоева, Сысуев, Сысуева — они образованы от других форм того же имени. А вот Сысуйкин стоит особняком: он сохранил именно ту форму прозвища, которая в других случаях почти исчезла, оставшись только в фамилиях.