Фамилия Воложвйкин — редкий случай, когда написание уже таит в себе загадку. Буквосочетание «вй» в середине слова нетипично для русского языка и, скорее всего, указывает на искажение при записи. Вероятнее всего, первоначальная форма была Воложайкин или Воложейкин, где корень «Волож-» восходит к древнерусскому слову «вологъ» — влажный, мокрый, сырой. В говорах «волога» означала влагу, воду, а также жир, сметану или масло (отсюда «воложить» — сдабривать жиром). Таким образом, прозвище Воложай могло относиться либо к человеку, живущему у воды, на сырой низине, либо к любителю жирной, сдобной пищи — «воло́жному» едоку.

Вторая версия, менее вероятная, но возможная, связывает фамилию с личным именем Володя (Володька). В северных и вологодских говорах «Воложка» — уменьшительная форма от Володи. Тогда Воложайкин — сын Воложи (Воложки), то есть маленького Володи. Однако суффикс -айкин (от -айка) чаще образует прозвища по характерному признаку, а не от крестильных имён, поэтому первая версия предпочтительнее.

Фамилия образована по продуктивной модели: прозвище Воложай + притяжательный суффикс -ин (в диалектном варианте -к-ин, где -к- — уменьшительный суффикс прозвища). В итоге Воложайкин буквально означает «чей? — Воложайкин», то есть сын или потомок человека по прозвищу Воложай. Географически фамилия тяготеет к северо-востоку России, особенно к Вологодской и Архангельской областям, где «волога» в значении «влага» и «жир» была в ходу до XX века. Встречается она и в вятских говорах. Сословно носители фамилии — почти наверняка крестьяне или посадские люди, так как прозвища от бытовых реалий редко встречались у дворянства. Искажение «вй» вместо «ай» или «ей» могло возникнуть при переписи в XIX веке из-за неразборчивого почерка писаря или местного произношения.