Фамилия Агафонина — женская форма фамилии Агафонин, а та, в свою очередь, образована от крестильного имени Агафон. В основе лежит каноническое имя Агафон, которое в переводе с греческого означает «добрый», «благой». В святцах это имя встречается нечасто, поэтому и фамилия не относится к числу самых массовых, как, например, Иванов или Петров.

Модель образования проста: к основе имени Агафон добавили русский патронимический суффикс -ин. Такой суффикс указывает на принадлежность: Агафонин буквально значит «сын Агафона». Суффикс -ин в русских фамилиях обычно присоединяется к основам на -а, -я и к словам женского рода, но с именами на твёрдый согласный (Агафон) конкурирует с суффиксом -ов. Выбор в пользу -ин мог быть связан с диалектной или просторечной формой имени (Агафона) или с тем, что фамилия закрепилась в местности, где предпочитали именно этот словообразовательный тип.

Географически фамилия Агафонин (и, соответственно, Агафонина) тяготеет к северным и центральным регионам России. Встречается в Вологодской, Архангельской, Костромской областях. На севере, где фамилии на -их/-ых редки, а -ов и -ин — основной массив, Агафонин — типичный образец местной ономастики.

Интересно, что имя Агафон в народной среде иногда переосмыслялось и связывалось не с греческим «добрым», а с русским словом «агафон» — так в некоторых говорах называли добродушного, простоватого человека, а иногда и разиня. Однако это вторичное значение — скорее народная этимология, нежели прямой источник фамилии. Первичным остаётся церковное имя, данное при крещении.

Таким образом, Агафонина — это фамилия, указывающая на предка, которого звали Агафон. По сословной принадлежности её носители в большинстве своём были крестьянами или мещанами, поскольку дворянские роды с такой основой почти не фиксируются.