Фамилия Брюханских принадлежит к характерному для северных и центральных областей России типу — так называемым «семейным» фамилиям на -их/-ых. Такая модель указывала на принадлежность к роду или дому: Брюханских — «из семьи Брюхана». Окончание -их/-ых отличало жителей Архангельской, Вологодской, Вятской губерний и части Сибири, куда переселенцы принесли эту традицию.

В основе фамилии лежит прозвище Брюхан. В русских говорах «брюхан» — человек с большим животом, толстяк. Прозвище давали не только за внешность, но и как бытовое имя: в документах XV–XVII веков встречаются крестьяне и посадские люди с таким именем-прозвищем. Например, в переписных книгах есть Брюхан Федоров, живший в Новгородской земле. Прозвище могло быть ироничным или нейтральным, без резко отрицательного оттенка — в старину полнота нередко ассоциировалась с достатком и здоровьем.

Менее вероятна, но возможна связь с диалектным словом «брюханить» — тяжело работать, надрываться. В этом случае прозвище Брюхан могло относиться к человеку, занятому изнурительным трудом, например на сплаве леса или в кузнице. Однако основной версией остается прозвище по внешнему признаку.

Суффикс -ск- в фамилии не участвует: окончание -их/-ых присоединяется напрямую к основе, что типично для северной модели. Иногда фамилию путают с «Брюханский» (с суффиксом -ск-), но это разные образования. Брюханских — фамилия строго «семейная», а не топонимическая.

Встречается она преимущественно в Кировской, Свердловской областях и Пермском крае — регионах, где фамилии на -их/-ых сохранились лучше всего. В дореволюционных метрических книгах Брюханских записаны в основном как крестьяне и мещане. Сословный состав неоднороден: встречались и государственные крестьяне, и мастеровые на уральских заводах. Известных деятелей культуры или науки с этой фамилией в открытых источниках не зафиксировано, что типично для фамилий, не попавших в столичные родословные.

Таким образом, фамилия Брюханских — прямое указание на предка по прозвищу Брюхан, жившего в северной или вятской деревне, и на его род, обособленный окончанием -их/-ых. Это не редкий, но локально устойчивый тип русской фамилии, сохранивший архаичную грамматическую форму.