Фамилия Вачалина — женская форма, а её основа, мужская фамилия Вачалин, происходит от прозвища или имени Вачала. Словообразовательная модель здесь классическая для русского севера и центра: суффикс -ин указывает на принадлежность («чей?» — сын Вачалы). Такие фамилии обычно закреплялись за детьми по отцу, поэтому предок носителя был просто Вачалой.

Корень «вач-» в русских говорах имеет несколько значений, и это как раз тот случай, когда стоит разобрать версии. Первая и наиболее вероятная: Вачала — производное от глагола «вачать» (начинать, затевать, а также качать или шатать). В северных и сибирских диалектах «вачала» могли назвать человека неусидчивого, суетливого или того, кто постоянно что-то затевает. Вторая версия — от слова «вачкать» (пачкать, марать), тогда прозвище давали неряхе или, наоборот, тому, кто работал с грязью, например, гончару. Третья, менее распространённая, связывает корень с тюркским «вач» (маленький, младший), но для фамилии, закрепившейся в русской среде, это маловероятно.

Географически фамилия Вачалин встречается в основном в Поволжье и на Урале, особенно в Пермском крае и Кировской области. Это указывает на то, что прозвище бытовало в среде черносошных крестьян и посадских людей, а не дворянства. Суффикс -ин в таких регионах часто вытеснял более южный -ов, поэтому Вачалин — типичный пример фамилии, образованной от личного прозвища без патронимического суффикса в полной форме (Вачалов встречается реже).

Интересно, что фамилия сохранила редкий диалектный глагол, который почти вышел из употребления. В словаре Даля «вачать» помечено как костромское и вятское слово, что точно совпадает с ареалом фамилии. Таким образом, предки Вачалиных — скорее всего, жители северных русских деревень, получившие прозвище по характеру или роду занятий. Никаких знаменитых дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что только подтверждает её народное, крестьянское происхождение.