Фамилия Анюточкин — редкий и показательный пример того, как в русской ономастике уменьшительно-ласкательная форма женского имени стала официальным родовым прозванием. В основе лежит имя Анюточка — ласковый вариант крестильного имени Анна (древнееврейского происхождения, означает «благодать» или «милость»). Модель образования прозрачна: от имени образовано притяжательное прилагательное с суффиксом -ин (Анюточкин буквально — «чей?» — сын или потомок Анюточки), причём суффикс -к- в основе удвоился за счёт уменьшительного суффикса -очк-.

Словообразовательная конструкция здесь интереснее, чем кажется на первый взгляд. Для русских фамилий на -ин основа обычно заканчивается на -а/-я, что мы и видим. Но суффикс -очк- в основе встречается реже, чем простые -ин или -ов. Анюточкин — фамилия «молодая»: она не могла возникнуть раньше, чем имя Анюточка стало устойчивым бытовым прозвищем. Скорее всего, предка звали по матери или бабушке — женщине по имени Анна, которую в семье звали именно Анюточкой. Либо сам будущий родоначальник носил это имя как домашнее, неофициальное прозвище, которое потом закрепилось за его детьми.

В географическом плане фамилия редкая и не имеет выраженного очага распространения. Её нет в старых боярских списках или казачьих реестрах, что указывает на позднее происхождение — скорее всего, из крестьянской или мещанской среды XIX века, когда фамилии активно присваивались или записывались по прозвищам. Сравните с однокоренными, но более частыми фамилиями: Анютин (от той же основы, но с суффиксом -ин напрямую) или Анюткин (с суффиксом -к-). Анюточкин звучит как более «домашний», почти сказочный вариант, что делает его особенно колоритным.

Ономастический словарь Б. Унбегауна не приводит эту фамилию отдельно, но её механизм полностью укладывается в описанные им модели образования русских фамилий от уменьшительных форм женских имен. Споров о происхождении практически нет: альтернативная версия — что фамилия могла произойти от прозвища Анюточка, данного мужчине (например, за мягкий характер), — маловероятна, так как в крестьянском быту мужчину так бы не назвали. Это чисто «матримониальный» случай, когда фамилия пошла от женского имени, что в целом для русских фамилий редкость — большинство образовано от мужских имен.