Фамилия Фомухина — женская форма от Фомухин, и её разбор стоит начать с суффикса. В русских фамилиях суффикс -ин обычно указывает на принадлежность: чей? — Фомухин, то есть сын или потомок Фомухи. А вот основа Фомух- не так очевидна, как кажется. Это не прямое производное от имени Фома (каноническое Фома, разговорное Хома). Здесь сработала народная словообразовательная модель: к имени Фома добавили уменьшительно-ласкательный суффикс -ух(а), получив прозвище Фомуха. Такие формы — Фомуха, Фомушка, Фомка — были распространены в крестьянской и мещанской среде, где имя часто «укорачивали» для обихода.

Прозвище Фомуха могло закрепиться за человеком не только по имени. В русских говорах слово «фома» иногда использовали как прозвище для простодушного, недоверчивого или упрямого человека (вспомните поговорку «Фома неверующий»). Однако в случае с Фомухой скорее всего сработала первая, «именная» версия: предок носителя фамилии был сыном некоего Фомы, которого в быту звали Фомухой. Суффикс -ух(а) придавал имени оттенок фамильярности или принадлежности к своей среде, без уничижительности.

Географически фамилия Фомухин (и Фомухина) встречается преимущественно в центральных и северных регионах России — в Вологодской, Архангельской, Костромской областях, а также на Урале. Это зона бытования «окающих» говоров, и форма Фомуха здесь звучала естественно. В южных и западных регионах чаще встречались варианты Хомин, Хомутов, Хоменко — от украинского или белорусского произношения имени.

С социальной точки зрения Фомухины — почти наверняка крестьянский род. Фамилии на -ухин редко встречались у дворян или духовенства; они типичны для сельской среды, где прозвища образовывали от имени отца или деда без затей. Если искать однокоренные фамилии, то это Фомин (самая частая), Фомкин, Фомичев, а также редкие Фомушин и Фомухин. Разница в суффиксе: Фомин — прямой патроним («сын Фомы»), а Фомухин — через промежуточное прозвище, что делает её более «домашней» и локальной.