Фамилия Брункина — женская форма, мужской вариант — Брункин. В её основе, скорее всего, лежит прозвище или мирское имя Брунка. Корень «брун-» в русских говорах имеет несколько значений, и разобраться с ними помогает география и история.

Самая вероятная версия связывает фамилию с диалектным словом «брун» — так в ряде регионов (особенно на северо-западе и в Сибири) называли овсяную мякину, отходы при обмолоте, а также грубую, низкокачественную муку. Прозвище Брунка мог получить человек, который работал с зерном, веял хлеб, либо тот, кто торговал дешёвой мукой. Менее распространённое значение того же корня — «грязь, сор»; в этом случае прозвище могло быть ироничным, данным за неопрятность.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Брункин — «сын Брунки» или «человек из семьи Брункиных». Такая модель типична для прозвищ, оканчивающихся на -а/-я, и характерна для северных и центральных областей России.

Встречается и другая, более редкая версия: фамилия могла возникнуть от немецкого корня Brun (коричневый, бурый) через прозвище Брунке, которое давали человеку с тёмными волосами или смуглой кожей. Однако для русской фамилии Брункина эта этимология менее вероятна — она не объясняет суффикс -ин, который в немецкой традиции не используется. Появление такого варианта возможно в семьях обрусевших немцев, но это единичные случаи.

Однокоренные фамилии — Брунов, Брунцев, Брунников — встречаются чаще, что говорит о бытовании прозвища Брун в разных формах. Сама фамилия Брункина редкая, её носители в основном сосредоточены в Поволжье и на Урале, что косвенно подтверждает связь с диалектной лексикой земледельческих областей.