Фамилия Брунчалин — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. В ней нет типичного русского суффикса -ов/-ев или -ин, что сразу наводит на мысль об иноязычной основе или искусственном, книжном происхождении. Наиболее вероятная версия связывает её с географическим названием или топонимическим прозвищем.

Основа «Брунчал-» может восходить к тюркскому или кавказскому корню. В тюркских языках «брун» или «бурун» означает «нос», «выступ», «мыс», а также «передний», «первый». Суффикс «-чал» в тюркских и кавказских языках часто образует названия мест или уменьшительные формы. Таким образом, Брунчал могло быть названием небольшого селения, урочища или горного выступа. В таком случае фамилия Брунчалин образована по русской модели от названия места: человек из Брунчала, то есть «Брунчальский» или «Брунчалин» (по аналогии с фамилиями типа Астраханцев или Казанцев, но с менее типичным суффиксом).

Менее распространённая, но возможная версия — происхождение от прозвища, данного по внешности или характеру. В некоторых диалектах «брунчать» могло означать «ворчать», «брюзжать» или «издавать глухой звук». Тогда Брунчало — человек с таким поведением, а Брунчалин — его потомок. Однако эта версия слабее, так как слово «брунчать» не фиксируется в основных словарях русских говоров как широко распространённое.

Географически фамилия могла закрепиться на юге России, в Поволжье или на Северном Кавказе, где тюркские и кавказские топонимы встречаются часто. Сословно носители фамилии могли быть как крестьянами, переселившимися из другого региона, так и казаками, получившими прозвище по месту службы или жительства. Точных данных о массовом бытовании фамилии в старых переписях нет, что подтверждает её редкость. В современной России фамилия встречается единично, что делает её уникальным маркером для своих носителей.