Фамилия Алтынгужин — редкий случай, когда основа сложена из двух тюркских корней, а русский суффикс лишь оформляет её как фамилию. Первая часть, «алтын», с тюркских языков переводится как «золото». Вторая часть, «гужа» или «кужа» (в зависимости от диалекта), означает «хозяин», «владелец» или «господин». Таким образом, буквальное значение прозвища Алтынгужа — «золотой хозяин» или «владелец золота». Скорее всего, так могли прозвать зажиточного человека, купца или того, кто владел золотыми приисками, либо просто богатого скотовода, у которого «золотом» были табуны и отары.

Суффикс «-ин» — типичный русский патронимический формант, отвечающий на вопрос «чей?». Он указывает на принадлежность: Алтынгужин — сын Алтынгужи. Такая модель образования характерна для фамилий, возникших в среде крещёных татар, башкир и других тюркских народов, которые в XVI–XIX веках входили в состав Российского государства. Фамилия закрепилась, когда человека перестали называть по отцу («Алтынгужа сын такой-то»), а передали это сочетание детям как родовое имя.

География фамилии ожидаемо связана с регионами, где сильны башкирские и татарские корни: Башкортостан, Оренбургская, Челябинская области и соседние территории. Встречается она нечасто, что говорит о локальном происхождении от одного рода или нескольких родственных семей.

Интересно, что вторая часть «гужа» редко встречается в фамилиях в чистом виде. Чаще она сливается с другими корнями, образуя прозвища, которые потом становились фамилиями. У Алтынгужина нет однокоренных «массовых» аналогов вроде Алтынбаевых (где вторая часть «бай» — богач) — «гужа» более архаичное слово, и это делает фамилию ценной для историков языка как сохранившийся диалектизм.