Фамилия Аполонин — один из тех случаев, когда церковное имя попало в русский быт через редкую словообразовательную модель. В основе лежит каноническое имя Аполлоний (греч. Apollonios — «посвящённый Аполлону», богу искусств и солнца). Но если бы фамилию образовали стандартно, от полной формы имени, мы бы получили Аполлонов. Вместо этого перед нами вариант на -ин, что выдаёт происхождение от имени Аполон (с одним «л») — просторечной, народной формы, которая бытовала в крестьянской и мещанской среде.

Суффикс -ин в русских фамилиях указывает на принадлежность: «чей сын?» — Аполонин, то есть сын Аполона. Такая модель типична для фамилий, образованных от имён, оканчивающихся на -а, -я (Ильин, Фомин), но в случае Аполонина сработало иначе: имя Аполон звучало как твёрдое, мужское, и суффикс -ин закрепился по аналогии с фамилиями вроде Гаврилин (от Гаврила). Это говорит о том, что фамилия складывалась не в книжной, а в устной традиции, где имя могли произносить без второго «л» и с ударением на последний слог.

Географически фамилия редкая. Встречается в центральных областях России и на юге, но нигде не образует плотных гнёзд. Это типичная «одиночная» фамилия, которая могла возникнуть в одном-двух сёлах и дальше не распространилась. По сословной принадлежности — почти наверняка крестьянская или мещанская: дворянские роды предпочитали более «правильные» формы вроде Аполлонов.

Интересно, что фамилия Аполонин не имеет отношения к античной мифологии напрямую — это не «сын бога», а «сын мужика по имени Аполон». Имя Аполон в народе не связывали с древнегреческим пантеоном: его давали по святцам, в честь святых Аполлониев, чтившихся в православии. Так что носитель фамилии Аполонин — потомок человека, которого окрестили редким, но церковным именем, а в быту переделали на свой лад.