Фамилия Вырелкина — женская форма фамилии Вырелкин, и её разбор стоит начать с суффикса. Типичный русский патронимический суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Вырелкин, то есть сын или потомок человека по прозвищу Вырелок. Мужская форма образована по той же модели, что и, скажем, Козлов — от Козёл, но с редким суффиксом -ок, который в фамилиях встречается нечасто.

Основа — слово «вырелок». В русских говорах так называли то, что вырезано, вырублено: например, кусок дерева, вырезанную заготовку, а иногда и самого резчика по дереву. В словаре Даля «вырелок» — это вырезка, вырезанное место. Прозвище Вырелок могли дать человеку, который занимался резьбой, делал деревянную утварь или имел какую-то особую примету, связанную с вырезом (например, шрам или родимое пятно, как будто вырезанное). Вторая версия, менее вероятная, связывает прозвище с глаголом «вырять» (выныривать) — в некоторых диалектах «вырелок» могло означать нырка, водоплавающую птицу, но это лишь гипотеза без серьёзной опоры в источниках.

Географически фамилия редкая и локальная. По данным современных баз, Вырелкины встречаются в основном в центральных и северных областях России, особенно в Костромской и Вологодской губерниях, где были сильны традиции деревянного зодчества и промыслов. Это косвенно подтверждает версию о ремесленном происхождении: предок, скорее всего, был плотником, резчиком или бондарем, а фамилия закрепилась за его потомками по месту жительства или роду занятий.

В отличие от массовых фамилий на -ов, Вырелкина — редкий случай, когда в основе лежит не имя или название животного, а конкретное орудийное или профессиональное прозвище. Такие фамилии часто несут в себе следы диалектной лексики, которая почти исчезла из живого языка. Поэтому носительница фамилии Вырелкина может считать, что её предки были мастерами, работавшими руками, — и это, пожалуй, самая надёжная версия.