Фамилия Трочихин — редкая и интересная с точки зрения словообразования. Она принадлежит к группе фамилий на -ихин, что сразу выделяет её на фоне массовых -ов и -ин. Чтобы понять её происхождение, нужно разобрать суффиксальную модель.

Фамилии с суффиксом -ихин (реже -ыхин) образовывались по принципу «чей?» от женских прозвищ или имён, оканчивающихся на -иха. В русской деревне женщину часто называли по мужу: если мужа звали Троха или Трошка (просторечная форма имени Трофим), то жену — Трошиха, а их сына или потомка — Трошихин. Однако в фамилии Трочихин корень не «Трош-», а «Троч-». Скорее всего, здесь мы имеем дело с диалектным произношением: звук [ч] мог заменить [ш] в результате аканья или местного говора. То есть основа та же: Троха — Трочиха (жена Трохи) — Трочихин (сын Трочихи).

Вероятнее всего, в основе лежит имя Трофим (греч. «кормилец», «питомец»). В народе его сокращали до Троша, Троха, а в некоторых регионах — до Троча. Таким образом, фамилия Трочихин — это метронимическая фамилия, то есть образованная от имени матери. Это не редкость для русских фамилий, особенно в северных и центральных губерниях, где такой способ называния потомков был распространён.

Менее вероятная, но допустимая версия — связь с прозвищем Троч от глагола «трочить» (точить, наводить остроту, а в некоторых говорах — болтать или наговаривать). В этом случае прозвище мог получить точильщик или острослов, а его жена стала бы Трочихой, а дети — Трочихиными.

Географически фамилия тяготеет к центральным областям России, особенно к бывшим Владимирской, Костромской и Нижегородской губерниям, где фамилии на -ихин встречаются чаще, чем на юге. Сословно носители фамилии, скорее всего, были крестьянами или мещанами — дворянские роды с таким окончанием почти не встречаются.

Однокоренные фамилии — Трошин, Трофимов, Трохачев, Трохов. Трочихин стоит в этом ряду особняком из-за редкого суффикса, который указывает на конкретный бытовой контекст: в деревне человека помнили не по отцу, а по матери-«Трочихе», что говорит о сильной роли женщины в доме или о том, что отец рано умер или отсутствовал.