Фамилия Трохинов образована от имени или прозвища, в основе которого лежит корень «трох» — вариант имени Трофим или его производных. В русской ономастике суффикс -ин указывает на принадлежность: Трохинов буквально значит «сын Трохина» или «из рода Трохиных». Трохин — это разговорная, усеченная форма канонического имени Трофим (греч. «кормилец», «питомец»). В народной речи имя часто сокращали: Троша, Троха, Трохин — отсюда и пошла основа.

Модель образования типична для восточнославянских фамилий, особенно распространенных в центральных и южных областях России, на Украине и в Беларуси. Суффикс -ин свойственен фамилиям от основ на -а/-я, и Трохинов — не исключение: исходное прозвище Троха (или Трох) дало форму Трохин, а затем патронимический суффикс -ов добавился уже к ней, что встречается реже, чем прямое Трохин. Второй вариант — Трохинов мог возникнуть как фамилия от отчества Трохин с наращением -ов для унификации (под влиянием более частых фамилий на -ов).

Географически фамилия тяготеет к регионам, где имя Трофим было популярно: это в первую очередь южнорусские земли (Курская, Воронежская, Ростовская области), а также Украина (особенно Левобережье). В переписях XVII–XVIII веков встречаются крестьяне и однодворцы с фамилией Трохинов — предки могли быть как землепашцами, так и ремесленниками. Редкость фамилии объясняется тем, что более массовой стала форма Трофимов, а Трохинов остался локальным вариантом, закрепившимся в отдельных родах.

Одна из версий, которую стоит упомянуть, — связь с диалектным словом «троха» (мелкая монета, кроха). Но она менее правдоподобна: в источниках нет устойчивых прозвищ от этого корня, а имя Трофим даёт объяснение проще и естественнее. Спорных гипотез здесь немного, и основная линия — через личное имя — не вызывает сомнений.