Фамилия Брюхань — прямой потомок древнерусского прозвища, которое давали человеку с заметным, большим животом. Основа здесь — слово «брюхо», и суффикс «-ань» (как в прозвищах Горлань, Гулянь) указывает на яркий, бросающийся в глаза признак. Такие прозвища на Руси были распространены: они не несли оскорбительного смысла, а служили меткой, по которой человека узнавали в деревне. Предок, получивший это имя, мог быть просто плотным, сытым мужчиной, а мог и выделяться не столько телосложением, сколько привычкой или профессией — например, мельник, купец или хлебосольный хозяин.

По модели образования фамилия Брюхань стоит особняком. Большинство русских фамилий на «-ов» и «-ин» (Брюханов, Брюхин) возникли из притяжательных форм. Брюхань же — это застывшее прозвище в именительном падеже, без дополнительного суффикса. Такая форма характерна для украинской и белорусской традиции, где фамилии часто оставляли «как есть». Это позволяет предположить, что корни фамилии лежат в юго-западных землях или в регионах с сильным влиянием западнорусских говоров.

Встречается фамилия и в более редком варианте написания — Брюхан, без мягкого знака. Оба варианта восходят к одному и тому же прозвищу, разница лишь в диалектном произношении и закреплении формы в документах. В некоторых говорах слово «брюхан» означало не только человека с животом, но и пузатый предмет — например, кувшин или бочонок. Это добавляет ещё один штрих к возможному происхождению прозвища: его мог получить гончар или бондарь, делавший такую посуду.

Среди однокоренных фамилий — Брюханов, Брюхов, Брюшинкин, Брюханцев. Но Брюхань — самая редкая и архаичная из них, сохранившая древнюю форму прозвища почти без изменений.