Фамилия Зимакин образована от имени или прозвища Зимака. Основа здесь — слово «зима», но не в прямом значении времени года, а как уменьшительно-ласкательная или пренебрежительная форма. В русских говорах «зимакой» могли называть человека, родившегося зимой, либо того, кто отличался холодностью, суровостью или бледностью. Встречается и другая версия: Зимака — это производное от крестильного имени Зиновий, которое в народной речи сокращали до Зима, а затем добавляли суффикс -ака, характерный для прозвищ (ср. Гуляка, Кривляка). Такой суффикс придавал слову разговорный, чуть фамильярный оттенок.

Сама модель фамилии — на -ин — указывает на принадлежность: «чей сын?» — Зимакин, то есть потомок Зимаки. В русской ономастике суффикс -ин чаще присоединялся к основам на -а, -я, поэтому форма Зимакин закономерна. Аналогично образованы фамилии Кулагин (от Кулага), Мямлин (от Мямля), Шумилин (от Шумила). В отличие от фамилий на -ов, которые преобладают в северных и центральных регионах, -ин более типичен для южнорусских и поволжских областей, а также для Сибири, куда переселенцы приносили свои прозвища.

Географически фамилия Зимакин встречается нечасто, но имеет локальные очаги. По данным современных телефонных справочников и архивов, носители фамилии сосредоточены в Пензенской, Саратовской и Ульяновской областях, а также в Мордовии. Это совпадает с зоной распространения фамилий на -ин, что подтверждает народное, недворянское происхождение. В дореволюционных переписях Зимакины чаще всего числились государственными крестьянами или однодворцами — потомками служилых людей, охранявших южные границы.

Словообразовательная цепочка проста: прозвище Зимака → отчество Зимакин → фамилия. Никаких дворянских корней или редких иноязычных вкраплений здесь нет. Это типичная «морозная» фамилия, каких в русском языке немало: Зимин, Зимов, Зимников, Зимоглядов. Но если Зимин — самая распространённая и прямая, то Зимакин стоит особняком благодаря суффиксу -ака, который делает её более экспрессивной: предок, скорее всего, был человеком с характером, за что и получил такое прозвище.