Фамилия Верхлина — яркий пример русской «матронимической» модели, то есть образованной от женского имени. Вопреки распространённому мнению, что все русские фамилии происходят от отцов (Иванов, Петров), суффикс -ин указывает на принадлежность женщине. Верхлина — буквально «чьей-то жены» или «чьей-то дочери».

В основе лежит женское имя Верхлина, которое само по себе является производным. Скорее всего, это народная, разговорная форма от канонического имени Вероника или, реже, от редкого имени Вера. В русской деревне сложные имена часто сокращали до более простых и привычных: Вероника превращалась в Веру, Верху, а затем и в Верхлину. Суффикс -ин- в женском имени здесь не фамильный, а уменьшительно-ласкательный или просто словообразовательный (как Катерина → Катюша, Вера → Верочка, но с местным диалектным окончанием).

Географически фамилия редкая и явно локальная. Она могла возникнуть в тех областях, где был распространён «цокающий» или «чокающий» говор (северные, вологодские, вятские говоры), где имя Верочка могло звучать как Верлица или Верхлина. Второй, менее вероятный вариант происхождения — от прозвища Верхля (от глагола «верхлявый» — непостоянный, ветреный человек или тот, кто «верховодит»). Но в этом случае фамилия звучала бы как Верхлин (мужской род), а женская форма Верхлина закрепилась бы за вдовой или дочерью такого человека.

Таким образом, предок носительницы фамилии был, скорее всего, сыном или мужем женщины по имени Верхлина (Вероника). Фамилия не дворянская и не купеческая — она из крестьянской или мещанской среды, где матронимы (фамилии по матери) давали, если отец был неизвестен, погиб или если мать играла главную роль в хозяйстве. Сегодня Верхлина — штучная фамилия, сохранившая память о конкретной женщине, чьё имя не дошло до нас в метриках, но осталось в родовом прозвании.