Фамилия Атюнин — яркий пример того, как особенности произношения меняют облик слова. Скорее всего, перед нами фонетический вариант фамилии Отюнин, который закрепился на письме под влиянием «акающих» говоров: в них безударное «о» звучит как «а». Поэтому искать корни фамилии логичнее через «о» — в географическом названии Отюнь.

Поселение Отюнь находится в Ленинградской области, недалеко от Павловска. Его название, по всей видимости, имеет финно-угорские корни. Здесь возможны два толкования: либо от основы «от» — «широкий», либо от «ота» — «роща». В обоих случаях прозвище Отюнин мог получить человек, связанный с этим местом — выходец оттуда или владелец тамошних земель. Со временем, по законам русской ономастики, прозвище превратилось в фамилию, а «аканье» изменило её звучание.

Модель образования проста: суффикс -ин указывает на принадлежность («чей?»), то есть Атюнин — это «сын Отюни». Сама основа, Отюня, — это усечённая или уменьшительная форма от названия местности. Подобный путь (топоним → прозвище → фамилия) типичен для русских фамилий, но конкретно эта связка встречается нечасто. Среди однокоренных можно назвать разве что Отюнина — фамилию, сохранившую исходное «о», и, возможно, Атюкина, если в её основе лежит тот же корень с другим суффиксом.