Фамилия Звездкина — женская форма от Звездкин, и её разбор стоит начать с суффикса. Модель -ин указывает на принадлежность: в древнерусской традиции так образовывали притяжательные прилагательные, отвечающие на вопрос «чей?». Звездкин буквально означало «сын или потомок Звездки». А Звездка — это и есть основа, от которой всё пошло.

Само слово «звездка» в русских говорах имело несколько значений. В первую очередь, это уменьшительно-ласкательное от «звезда», то есть маленькая звёздочка. Но в народной речи так могли называть не только небесное тело. В некоторых регионах «звёздкой» именовали светлячка или даже растение с яркими цветками — например, астру. Прозвище Звездка человек мог получить за внешность (светлые глаза, лучистый взгляд), за характер (яркий, заметный) или за ремесло — скажем, за искусство вышивать звёздчатые узоры.

Менее вероятна, но возможна связь с именем Звездослав или Звездомир — редкими славянскими именами, где корень «звезд-» означал свет и блеск. В этом случае Звездка была бы просторечной, сокращённой формой полного имени, как Славка от Вячеслав. Однако в исторических документах такие имена встречаются нечасто, поэтому версия с прозвищем выглядит убедительнее.

Географически фамилия Звездкин (и Звездкина) тяготеет к центральным и южным регионам России, особенно к Курской, Тамбовской и Воронежской областям. Это зона, где активно бытовали прозвищные фамилии с суффиксом -ин, образованные от личных имён или характеристик. Встречается она и в Беларуси, где «зорка» (звёздочка) дала аналогичные фамилии вроде Зоркин.

В отличие от более распространённых фамилий на -ов, Звездкина сохраняет редкую основу. Сравните с однокоренной Звездовым — та образована от полного слова «звезда» и чаще фиксировалась у духовенства (в семинариях давали «небесные» фамилии). Звездкина же — фамилия народная, крестьянская, без книжного налёта. Её носительница в прошлом, скорее всего, происходила из семьи, где предка прозвали Звездкой за какую-то приметную черту, а не за возвышенную поэзию.