Фамилия Вачайкина — женская форма, образованная от мужской Вачайкин. В основе лежит прозвище Вачайка, которое, скорее всего, давали человеку по месту его прежнего жительства. Самое вероятное объяснение — связь с топонимом Вача. Это название носит посёлок городского типа в Нижегородской области, а также населённый пункт в Карелии и река в Иркутской области. Вачайкой могли называть выходца из одного из этих мест.

Если копать глубже, происхождение самого слова «Вача» неоднозначно. Есть несколько версий: от эрзянского «вачо» — «голодный», от марийского «ваче» — «плечо», от удмуртского «воч» — «дикая утка» или от хантыйского «вач, воч» — «город». В русских говорах вачем также называют болотный аир. Какая из этих версий верна для конкретного случая, сказать сложно — слишком далеко мы отстоим от момента, когда прозвище закрепилось.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ин указывает на принадлежность («чей?»), то есть Вачайкина — это «дочь (или жена) Вачайки». Само прозвище Вачайка звучит уменьшительно-ласкательно, что для прозваний по месту жительства не редкость: так могли называть молодого или невысокого человека, переселившегося из Вачи.