Фамилия Черныгина — женская форма фамилии Черныгин, и её разбор стоит начать с суффикса, который многое говорит о происхождении. Суффикс -ин указывает на притяжательный тип: такие фамилии чаще всего образовывались от личных имён, прозвищ или названий профессий, оканчивающихся на -а или -я. В основе лежит слово «черныга» — так в русских говорах могли называть человека с тёмными волосами, смуглой кожей или просто того, кто носил прозвище, связанное с чёрным цветом (от прилагательного «чёрный»).

Сам корень черн- один из самых продуктивных в русской ономастике. Он дал десятки фамилий: Чернов, Черняев, Чернухин, Чернышёв. Но форма «Черныга» — уменьшительно-пренебрежительная, с суффиксом -ыг-, который встречается реже, чем, скажем, -ыш или -ук. Такая модель типична для северных и центральных областей России, где прозвища на -ыга (Воробыга, Голыга) фиксировались в документах XV–XVII веков. Например, в актах XVI века встречается крестьянин Черныга из новгородских земель — вероятно, предок носителей этой фамилии.

Социальный контекст тоже важен. Фамилии на -ин в большинстве своём принадлежали крестьянам и посадским людям, а не дворянству. Черныгины вряд ли были знатного рода: прозвище Черныга мог получить либо человек с тёмной внешностью (что в среде земледельцев было обычным делом), либо тот, кто выполнял «чёрную» работу — например, чернорабочий или крестьянин, не имевший собственной земли. В переписных книгах XVII века встречаются Черныгины в Вологодском и Костромском уездах, что подтверждает северное происхождение фамилии.

Есть и другая, менее вероятная версия: связь с гидронимом — названием реки Черныга (такая есть в бассейне Оки). В этом случае фамилия могла возникнуть у выходца с берегов этой реки. Но топонимическая версия слабее, потому что фамилии от названий рек обычно оформляются суффиксом -ский (Черныгинский), а не -ин. Так что основная линия — прозвище от внешности или рода занятий.

В современном русском языке фамилия Черныгина встречается нечасто, но стабильно — в основном в Центральной России и Поволжье. Это редкий случай, когда фамилия сохранила архаичную словообразовательную модель, почти исчезнувшую в XIX–XX веках.