Фамилия Фырлина — редкий случай, когда прозвище, лёгшее в основу, почти наверняка связано с характером или манерой поведения. Основа «фыр-» происходит от глагола «фыркать» — издавать резкие звуки носом, выражая недовольство, пренебрежение или нетерпение. В переносном смысле «фыркуном» или «фы́рлой» на русском Севере и в центральных говорах называли брюзгливого, ворчливого человека, который всем недоволен. Иногда так говорили о вспыльчивом, но отходчивом человеке — фыркнет и отойдёт.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Фырлина — «дочь (или жена) Фырлы». Это типичная модель русских фамилий, образованных от прозвищ на -а/-я. Мужской вариант — Фырлин. Подобные фамилии нередко возникали в среде крестьян и посадских людей, где прозвище давали метко и на всю жизнь. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые могли образовываться от полных крестильных имён, Фырлин/Фырлина почти наверняка прозвищная.

Есть и менее вероятная версия, связывающая основу с диалектным словом «фырь» — так в некоторых областях называли сырой, туманный воздух, а также человека с тяжёлым дыханием. Но она слабее: глагол «фыркать» гораздо шире распространён в народной речи, чем существительное «фырь».

В дореволюционных источниках фамилия встречается спорадически. Например, в переписных книгах Вологодской губернии XIX века упоминаются крестьяне Фырлины. Это даёт основание предполагать, что фамилия имеет севернорусские корни, где прозвища на -а были особенно употребительны.

С точки зрения словообразования фамилия стоит в одном ряду с Хмыриным, Бурлиным, Соплиным — все они образованы от звукоподражательных или характеризующих прозвищ. Общего между ними не только суффикс, но и принцип: человека называли по тому, как он дышит, сопит или выражает эмоции. Фырлина — не про род занятий, а про характер, и это делает её одной из самых «прозрачных» по смыслу русских фамилий.