Фамилия Барбухина — женская форма, образованная от мужской Барбухин, а та, в свою очередь, от прозвища Барбуха. Слово это звучит необычно, но его происхождение довольно прозрачно и уходит корнями в народную лексику. Самое вероятное объяснение — связь с глаголом «барбучить» или «барбухать», который в русских говорах означал издавать глухие, булькающие звуки, ворчать, бормотать. Такое прозвище могли дать человеку с невнятной речью, ворчуну или тому, кто говорил «себе под нос».

Менее распространённая, но возможная версия отсылает к диалектному слову «барбуха» — так в некоторых регионах называли крупную рыбу (например, усача или подуста) или даже лягушку. В этом случае прозвище могло закрепиться за рыбаком или за человеком, которого сравнивали с этой рыбой за какие-то внешние черты — например, за пухлые губы или медлительность.

Словообразовательная модель фамилии — суффикс -ин, один из самых распространённых в русской антропонимии. Он указывает на принадлежность: «чей сын?» — Барбухин, то есть сын Барбухи. Такие фамилии типичны для северных и центральных областей России, где отчества на «-ин» вытесняли более южные формы на «-ов». Барбухины могли быть выходцами из Поволжья или Вятки — именно там фиксируются говоры, где слово «барбуха» бытовало в значении «ворчун». Фамилия редкая, не имеет дворянских корней и, скорее всего, принадлежала крестьянскому или мещанскому сословию. Встречается она и в украинском варианте — Барбух, но с тем же корнем.