Фамилия Завалихин — один из тех случаев, где за основой стоит не имя, а прозвище, причем с двумя совершенно разными прочтениями. Первая версия отсылает к «Толковому словарю» Владимира Даля: «завалиха» там — это крепкий пунш, жженка или любой очень пьяный напиток. Если держаться этого значения, то прозвище могло достаться человеку, который варил, продавал или просто любил такое зелье — типичное «профессиональное» именование по роду занятия. Вторая версия ведет к глаголу «заваливать» — закидывать, засыпать, забрасывать. Здесь прозвище Завалиха мог получить землекоп, строитель или тот, кто работал с насыпями, — то есть опять же ремесленное прозвище, но уже без связи с алкоголем. Оба варианта правдоподобны, и выбрать между ними без конкретных записей по местности сложно: Даль фиксирует слово в значении напитка, но в народной речи «завалиха» могла быть и просто шутливой характеристикой человека, который «заваливает» дела или, наоборот, всё вокруг себя.

Фамилия образована по стандартной русской модели: прозвище Завалиха плюс притяжательный суффикс -ин. Такая форма отвечала на вопрос «чей?» и буквально означала «сын Завалихи». В документах фамилия встречается в нескольких вариантах написания — Завалихин и Завалихин, что связано с диалектным произношением и неустойчивостью орфографии в XVII–XIX веках. Безусловно, фамилия Завалихин — памятник славянской культуры, но окончательно говорить о точном времени и месте её возникновения можно лишь на основании серьезных генеалогических изысканий в конкретных писцовых книгах или ревизских сказках.