Фамилия Тиматкина — женская форма, а мужская, соответственно, Тиматкин. Она относится к распространённому типу русских фамилий на -ин, которые образовывались от основ, оканчивающихся на -а или -я. В данном случае основа — Тиматка.

Тиматка — это производная, уменьшительная форма одного из крестильных имён. Скорее всего, в основе лежит имя Тимофей (в переводе с греческого — «почитающий Бога»). Имя Тимофей было очень популярно на Руси, и от него возникло множество обиходных форм: Тима, Тимоха, Тимоша. Форма Тиматка — одна из них, возникшая путём добавления суффикса -к-, который придавал имени ласкательный или просторечный оттенок. Менее вероятно, но возможно, что в основе лежит имя Тит (латинское «честь, почёт») или Тимофей в его псковско-новгородском произношении, где «о» могло редуцироваться до «а».

Таким образом, Тиматка — это прозвище человека, которого в быту звали Тимофеем. Фамилия Тиматкин буквально означает «сын Тиматки», то есть потомок Тимофея. Суффикс -ин указывает на принадлежность: чей? — Тиматкин.

Географически фамилия тяготеет к центральным и северным регионам России. Формы на -атка (Тиматка, Дормидонтка) чаще встречались в среде крестьян и мещан, где полное имя в быту заменяли цепочкой уменьшительных вариантов. В дореволюционных переписях Тиматкины не были распространены повсеместно, что говорит о локальном происхождении — фамилия могла закрепиться в одном-двух селениях и оттуда рассеяться по стране.

Отдельно стоит отметить, что фамилия Тиматкина не связана с каким-либо ремеслом или занятием. Это чисто патронимическая фамилия, образованная от личного имени. Её носительницы могут с уверенностью связывать свою родословную с человеком по имени Тимофей — скорее всего, жившим в XVII–XVIII веках, когда в русских фамилиях окончательно закрепился суффикс -ин.