Фамилия Духонина — женская форма фамилии Духонин, которая образована по самой распространённой в русском языке модели: от основы прозвища или имени с помощью суффикса -ин. Этот суффикс указывал на принадлежность: Духонин — буквально «сын Духони» или «человек из семьи Духони». Мужская фамилия Духонин стоит в одном ряду с тысячами других русских фамилий, произведённых от прозвищ на -оня, -уня, -аня.

Ключ к происхождению — в основе «Духоня». Это неканоническое древнерусское прозвище. Самая прямая и правдоподобная версия связывает его со словом «дух» в значении «запах, аромат». Духоней могли прозвать либо человека, от которого исходил сильный (возможно, приятный) запах, либо, наоборот, того, кто обладал тонким обонянием, «чуял дух». В говорах слово «дух» имело и переносное значение — «сила, мощь», так что прозвище могло характеризовать могучего, крепкого мужчину.

Вторая версия, менее популярная, но имеющая право на существование, — связь с церковным именем Дух, которое изредка встречалось в святцах (как калька с греческого Пневма). Однако в быту такие имена почти не давали, поэтому прозвищное происхождение выглядит убедительнее. Встречается и гипотеза о происхождении от слова «дух» в значении «священнослужитель», но она слаба: для обозначения духовного лица на Руси использовали другие слова («поп», «дьяк», «чернец»), а прозвище Духоня в этом смысле нигде не зафиксировано.

Географически фамилия Духонин тяготеет к центральным и северным губерниям России. Встречается она и в старых писцовых книгах: например, в документах XVII века упоминаются крестьяне Духонины в Вологодском и Костромском уездах. Это говорит о том, что предки носителей фамилии были, скорее всего, крестьянами или посадскими людьми, а не дворянами. В дворянских родословных книгах Духонины не значатся, что косвенно подтверждает их простонародное происхождение.

Интересно, что фамилия Духонин не имеет ничего общего с фамилией Духов (от слова «духовный») или Духан (от тюркского «духан» — лавка). Это самостоятельная ветвь, образованная именно от прозвища с уменьшительным суффиксом -оня. Такая модель типична для русских прозвищ: ср. Бороня (от боронить), Вертоня (от вертеться), Плаксоня (от плакать). Духоня — тот, кто «душит» или «пахнет», в зависимости от контекста.