Фамилия Тюрочкин — наглядный пример того, как в русском языке приращение суффикса меняет звучание и смысл исходной основы. В её основе лежит прозвище или некалендарное имя Тюрок. Слово «тюрок» в старых русских говорах имело два возможных значения: либо указание на этническую принадлежность (выходец из тюркских народов), либо прозвище для человека с «тёмным», смуглым лицом или чёрными волосами — примерно как «черняк» или «смугляк». Второе значение более вероятно, потому что фамилии по внешним признакам в крестьянской среде давали чаще, чем по этнониму.

Словообразовательная модель здесь нестандартная. Большинство фамилий на -ин образуются от основ на -а/-я (Тюря → Тюрин), а на -ов — от основ на твёрдый согласный (Тюрок → Тюроков). Но в фамилии Тюрочкин работает суффикс -к-, который сначала превращает Тюра или Тюрок в уменьшительную форму Тюрочка (ласкательное обращение к человеку по имени или прозвищу), а уже от неё по правилу «чей?» образуется притяжательное прилагательное Тюрочкин — «сын Тюрочки». Такой двойной суффикс (-очк- + -ин) характерен для фамилий, возникших в среде, где детей или младших членов семьи часто называли уменьшительными именами: Тюрочка, как Ванечка, Петенька.

Географически фамилия тяготеет к центральным и южным областям России. Встречается в Тульской, Рязанской, Воронежской областях — регионах, где исторически был плотный контакт с тюркским населением (татары, мордва) и где прозвища по внешности были особенно распространены. В документах XVII–XVIII веков можно найти упоминания крестьян и однодворцев с фамилией Тюрочкин, но массовой дворянской ветви эта фамилия не дала: она оставалась в основном крестьянской и мещанской.

Редкость фамилии объясняется тем, что основа «тюрок» не стала популярным личным именем, а уменьшительная форма Тюрочка закрепилась в очень ограниченном кругу семей. Если сравнивать с однокоренными фамилиями — Тюрин (от Тюря, сокращённого от Тихон или Пантелеймон), Тюркин (от тюрк — «тюрк»), — то Тюрочкин стоит особняком именно из-за ласкательного суффикса. Носитель этой фамилии может с высокой долей вероятности считать своими предками крестьян из чернозёмной полосы России, получивших прозвище за смуглую внешность или, реже, за связь с татарскими родами.