Фамилия Чалунин — довольно редкая, и её происхождение напрямую связано с диалектным словом «чалун». В говорах Русского Севера, особенно в архангельских и вологодских землях, чалуном называли неспокойного, озорного человека, шалуна или проказника. Слово того же корня, что и «чалить» — дразнить, задирать, или «чалый» (о масти лошади, но в переносном смысле — о человеке с приметным, необычным поведением). Таким образом, первый носитель фамилии, скорее всего, получил прозвище Чалун за живой, непоседливый нрав.

Суффикс «-ин» указывает на модель образования от прозвища, оканчивающегося на согласный или «а»: Чалун → сын Чалуна → Чалунины. Это типичная патронимическая форма, закрепившаяся в северных и центральных регионах России. Встречаются и однокоренные фамилии — Чалунов (с суффиксом «-ов», что может говорить о другой диалектной норме или более позднем оформлении) и Чалухин.

Географически фамилия тяготеет к Вологодской и Кировской областям, где и сегодня можно встретить носителей этой фамилии. В дореволюционных переписях Чалунины чаще всего числились государственными крестьянами — то есть людьми, которые не были крепостными и несли повинности в пользу государства. Среди них встречались плотники, рыбаки и земледельцы.

Есть и менее вероятная, но возможная версия: связь с тюркским словом «чалу» (трава, сено) или с именем Чалу (гипокористика от имени Чалым). Однако она слабее, так как распространение фамилии на Русском Севере и прозрачная славянская основа «чал-» делают версию с прозвищем «озорник» основной.