Фамилия Земчихины — редкий пример «материнской» модели, где основой стало женское имя или прозвище. В русской традиции фамилии на -ихин образовывались от имени матери, вдовы или хозяйки дома. Если мужчина носил прозвище Земчиха, то его дети и потомки получали фамилию Земчихины — буквально «те, кто из дома Земчихи». Такой способ именования был распространён в северных и центральных губерниях России, особенно в новгородских и вятских землях, где семейные прозвища нередко закреплялись за целым родом.

Корень Земч- восходит к слову «земь» или «земля». Вероятнее всего, прозвище Земчиха дали крестьянке, которая славилась трудолюбием на поле, владела земельным наделом или, наоборот, была безземельной — в зависимости от местного говора. В диалектах встречается и слово «земчиха» в значении «женщина, живущая земледелием», что прямо указывает на род занятий. Менее вероятна связь с географическим названием — например, с деревней Земчиха, но такие топонимы могли возникнуть уже от фамилии, а не наоборот.

Фамилия Земчихин — самобытный памятник славянской культуры, сохранивший память о социальном укладе, где женщина могла стать главой семьи и дать имя целому роду. В отличие от массовых фамилий на -ов/-ев, эта модель встречается реже, что делает её особенно ценной для генеалогии. Учитывая, что процесс формирования фамилий был длительным и не всегда привязан к одной местности, точное время возникновения фамилии Земчихины можно установить только через архивные поиски в метрических книгах и ревизских сказках.