Фамилия Фонюшкин образована от имени или прозвища Фонюшка. В основе лежит просторечная форма крестильного имени Афанасий — Фоня. Афанасий в переводе с греческого означает «бессмертный», но в русской народной традиции имя обросло уменьшительными вариантами: Фоня, Фонюшка. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Фонюшкин — «сын Фонюшки».

Модель образования здесь не самая частая. В русских фамилиях на -ин основа обычно кончается на -а или -я: Пушкин, Ильин. Фонюшкин идёт по тому же пути, но с двойным уменьшительным суффиксом: -юшк- (ласкательный) плюс -ин. Это говорит о том, что исходное имя бытовало именно в ласковой, домашней форме — так могли называть ребёнка или младшего члена семьи. Фамилия, скорее всего, закрепилась в крестьянской или мещанской среде, где такие «домашние» варианты имён переходили в фамилии без изменений.

Географически фамилия редкая. Встречается преимущественно в центральных и северных областях России — в бывших Вологодской, Костромской, Ярославской губерниях. Там имя Афанасий в форме Фоня было особенно распространено. В других регионах, где преобладали варианты Афоня или Офоня, фамилия могла писаться иначе — Афонюшкин или Офонюшкин, но Фонюшкин сохранила именно «северное» произношение.

Спорных версий у фамилии немного. Иногда её ошибочно связывают с польским или украинским корнем «фоня» в значении «дурак» или «простак», но для русской ономастики это маловероятно: суффикс -юшк- — отчётливо русский, уменьшительно-ласкательный, а не уничижительный. Кроме того, в говорах слово «фоня» могло означать «хвастун» или «щеголь», но опять же — в фамилии это прозвище почти не зафиксировано, а имя Афанасий как источник надёжнее.

В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» модель на -ин с двойными суффиксами (типа Кирюшкин, Фонюшкин) описана как типичная для севернорусского антропонимикона. Таким образом, фамилия Фонюшкин — живое свидетельство того, как в русской деревне из ласкового обращения к мальчику по имени Афанасий выросла фамилия, передававшаяся по наследству.