Фамилия Айтуп — редкая, и её происхождение почти наверняка связано с тюркскими языками. Разбирать её стоит не по привычной русской модели (корень плюс суффикс -ов/-ин), а как цельное прозвище, которое перешло в фамилию без изменений. Основа «ай» в большинстве тюркских языков означает «луна» (реже — «месяц»), а вторая часть «туп» многозначна: «дно», «основание», «корень» или «конец». Самое прямое прочтение — «лунное дно» или «основание луны». Звучит как поэтическое прозвище: его могли дать человеку за спокойный, «лунный» нрав или за рождение в новолуние.

Но есть и вторая, более прагматичная версия. В казахском и татарском языках «туп» может означать «прямой», «ровный» или «подобный». Тогда Айтуп — это «подобный луне», то есть красивый, светлый лицом. В таком случае фамилия образована от личного прозвища-комплимента, которое закрепилось за родом. Обе версии сходятся в одном: перед нами чисто тюркское прозвище, не тронутое русской ономастической моделью.

Словообразовательно фамилия стоит особняком. В ней нет патронимического суффикса, который обычно присоединяли при русификации (как, например, в фамилии Айтупов). Это значит, что фамилию либо записали в документах в исконной форме, либо её носители долгое время сохраняли тюркскую языковую среду и не переходили на русскую фамильную модель. Не встречается Айтуп и в массовых реестрах русских дворянских или крестьянских фамилий — это подтверждает её иноязычное происхождение.

Носители фамилии, скорее всего, потомки тюркских народов — казахов, татар, башкир или ногайцев. Встречаемость крайне низкая, что говорит о локальном характере: предки могли быть жителями одного аула или небольшой родовой группы, где прозвище было уникальным и не «размножилось» географически. В любом случае, Айтуп — это прямое указание на родовое прозвище, данное предку за внешность или характер, которое он пронёс через века без изменений.