Фамилия Быструхин образована от прозвища или нецерковного имени Быструха, где суффикс -ух(а) придаёт слову экспрессивный, часто пренебрежительно-ласкательный оттенок. В русской ономастике модель с этим суффиксом характерна для имён, описывающих человека по яркой черте характера или поведению. Так, Быструхой могли назвать очень подвижного, торопливого или нетерпеливого человека — того, кто всё делает «быстро», наскоком. В северных и сибирских говорах слово «быструха» могло также означать резвую лошадь или даже небольшую быструю речку, но по отношению к человеку прозвище почти наверняка указывало на темперамент.

Суффикс -ин в окончании фамилии указывает на принадлежность: Быструхин буквально значит «сын Быструхи» или «из семьи Быструхи». Такая модель (основа на -а/-я + -ин) — одна из древнейших в русских фамилиях, она типична для северных и центральных областей России. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые чаще образовывались от имён на твёрдый согласный, фамилии на -ин нередко возникали от прозвищ с уменьшительными или оценочными суффиксами.

Географически фамилия Быструхин встречается довольно редко, но имеет заметную привязку к Вятскому краю и Приуралью. В метрических книгах XIX века носители фамилии фиксируются в Глазовском и Сарапульском уездах Вятской губернии, а также в Пермской губернии. Это косвенно подтверждает, что прозвище возникло именно в севернорусской диалектной среде, где суффикс -уха был особенно продуктивен.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Быстров, Быстрицкий, Быстряков — показывает, что Быструхин стоит особняком. Быстров образовано от полной формы прилагательного и не несёт той же эмоциональной нагрузки, а Быстряков восходит к прозвищу Быстряк, где суффикс -як, в отличие от -ух, скорее указывал на постоянное свойство (ловкий, проворный человек). Быструхин же звучит более фамильярно и, возможно, отражало не столько уважение к скорости, сколько насмешку над чрезмерной торопливостью или суетливостью.

Сословная принадлежность первых Быструхиных, судя по доступным данным, — в основном государственные крестьяне. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что типично для прозвищной модели на -уха: они редко попадали в гербовники. Сегодня фамилия остаётся малочисленной, но её прозрачная внутренняя форма — «человек, которого прозвали Быстрой» — даёт прямую подсказку о том, каким видели предка окружающие.