Фамилия Тюхалкина — женская форма фамилии Тюхалкин, и её происхождение напрямую связано с диалектным глаголом «тюхать» или прозвищем Тюхалка. В отличие от многих фамилий на -ин, образованных от имён или профессий, здесь в основе лежит слово, описывающее характер или манеру поведения.

Глагол «тюхать» в русских говорах (особенно северных и сибирских) означал «идти медленно, не спеша, с трудом» или «делать что-то вяло, лениво». Отсюда прозвище Тюхалка — медлительный, неповоротливый человек. Встречается и другое значение: «тюхать» — стучать, постукивать (звукоподражательное), но в основе фамилии, скорее всего, именно первое, характеризующее человека по его походке или темпу работы.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Тюхалкин — сын Тюхалки. Такая модель типична для русских фамилий, образованных от прозвищ с окончанием на -а/-я. Фамилия редкая, географически привязана к центральным и северным регионам России, где диалектное слово «тюхать» было в ходу. Встречается, например, в Тверской и Вологодской областях.

Альтернативная версия, что основа происходит от имени Тюха (уменьшительное от Артемий или Матвей), менее вероятна: тогда форма фамилии была бы Тюхин, а не Тюхалкин. Суффикс -алк- однозначно указывает на прозвище, а не на крестильное имя. Таким образом, предок носительницы фамилии Тюхалкина был человеком, которого в деревне прозвали за неторопливость — Тюхалкой.