Фамилия Ельчугины образована от имени Ельчуга — уменьшительной формы сразу нескольких христианских имён. Чаще всего так в быту называли Елизара (с древнееврейского — «Бог помог»), Елисея (греческое «желанный, чудесный, красивый») или Елистрата (греческое «добрый воин»). Такая модель, когда полное церковное имя сокращали до простого и привычного в обиходе, — одна из самых распространённых в русской антропонимике. Суффикс -ин в фамилии указывает на принадлежность: «чей?» — Ельчугин, то есть сын или потомок Ельчуги.

Есть и другая версия, пусть и менее убедительная. Исходное прозвище Ельчуга могли дать за характер. В русских говорах бытовали глаголы «елесить» и «елешить» — льстить, угодничать, хитрить. Если это так, то фамилия закрепилась за человеком с определённой манерой поведения. Но всё же основная гипотеза прочнее: уменьшительные формы имён вроде Ельчуга встречаются в документах XVI–XVII веков, и именно они чаще всего становились основой для фамилий на -ин.

Сама фамилия Ельчугины — довольно редкая. Её география, насколько можно судить, тяготеет к северным и центральным областям России, где были распространены формы с суффиксом -уг- (-юг-), характерные для народной речи. В официальных переписях и ревизских сказках она почти не встречается, что говорит о позднем закреплении или о малочисленности рода. Точное время и место возникновения фамилии сейчас установить сложно — процесс становления русских фамилий растянулся на несколько столетий, и многие крестьянские фамилии фиксировались лишь в XIX веке.

Интересно, что фамилия Ельчугины стоит в одном ряду с однокоренными Ельчуковы, Ельчаниновы и Ельшины. Все они восходят к разным вариантам одного имени или прозвища, но разошлись в написании из-за местных говоров и особенностей письма. Такое разнообразие — лишнее подтверждение тому, что фамилия не книжная, а живая, народная.