Фамилия Желтхина — редкий случай, когда написание сразу указывает на возможную описку или диалектное произношение. В ней слышится основа «желт-», от слова «жёлтый», но суффикс «-хин» нестандартен для русских фамилий. Обычно притяжательные фамилии образуются суффиксами «-ин» (от основ на -а, -я) или «-ов» (от основ на согласный). Появление «-х-» внутри суффикса — аномалия. Самое правдоподобное объяснение: перед нами искажённая форма фамилии Желтихина или Желтюхина. В говорах, особенно северных и сибирских, звук «т» перед «и» иногда смягчался и переходил в «ть», а при записи «ть» могли осмыслить как «тх» или просто потерять букву. Таким образом, исходная фамилия, скорее всего, звучала как Желтихин — от прозвища Желтиха, которое давали человеку с жёлтыми волосами, рыжеватой бородой или смуглой кожей. Суффикс «-их(а)» в прозвищах характерен для северорусской и сибирской традиции: он обозначал женщину по признаку мужа (например, «Иваниха» — жена Ивана) или самого человека с яркой чертой. Желтиха — «жёлтая», то есть светловолосая или рыжая. Фамилия Желтхина, если она не результат ошибки переписчика, могла возникнуть в среде, где «х» в суффиксе закрепился из-за местного произношения: «Желтхин» вместо «Желтихин» — как вариант редукции гласного. Географически такие формы встречаются в записях по Вологодской и Архангельской губерниям, где фамилии на «-ихин» нередко упрощались. Второй, менее вероятный вариант: основа «желт-» могла относиться к диалектному слову «желтха» — так в некоторых говорах называли болотистое место с жёлтой глиной или растение желтушник. Тогда фамилия стала бы топонимической, от названия урочища. Но прозвищное происхождение — основное. Носительница фамилии Желтхина может с высокой вероятностью считать своими предками крестьян или ремесленников из северных областей России, где внешность (рыжина, светлые волосы) служила основой для уличного прозвища, а позже — для фамилии.