Фамилия Челухина — женская форма фамилии Челухин, а та, в свою очередь, образована от прозвища или нецерковного имени Челух. Основа здесь — древнерусское слово «чело», то есть лоб. В старину «челом» называли не только часть лица, но и переднюю, выступающую часть чего-либо, а также человека с большим или выпуклым лбом. Суффикс -ух- (-юх-) в русских прозвищах и фамилиях встречается нечасто, но он выразителен: он придаёт слову оттенок характерности, иногда грубоватой или шутливой. Сравните: «толстух» (толстяк), «вертух» (непоседа). Челух — это человек, которого выделяли по приметной особенности лба: возможно, высокого, широкого или, наоборот, скошенного.

По словообразовательной модели фамилия Челухин относится к типичным русским фамилиям на -ин, которые происходят от основ, оканчивающихся на -а или согласный. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Челухов сын, позже Челухин. Географически фамилия тяготеет к центральным и северным регионам России, где такие «ухлые» формы прозвищ были особенно употребительны. Встречается она нечасто, что говорит о её локальном происхождении: вероятно, прозвище Челух дали одному человеку или одной семье в конкретной местности, и закрепилось оно как родовое имя.

Менее вероятная, но возможная версия связывает фамилию с тюркским корнем «челук» (челюсть, скула) или с диалектным словом «челуха» — так в некоторых говорах называли рыбу чехонь. Однако эти гипотезы слабее, потому что в русской ономастике прозвища по внешним чертам (лоб) встречаются повсеместно, а для заимствований из тюркского нет убедительных исторических свидетельств именно для этой фамилии. Скорее всего, предок носительницы фамилии Челухина был человеком с приметным лбом — и это прозвище пережило века, превратившись в фамилию.