Фамилия Гастюнины образована по стандартной для русских фамилий модели с суффиксом -ин. Этот суффикс указывает на принадлежность: Гастюнин буквально означает «сын Гастюни» или «человек из рода Гастюни». В центре фамилии — личное именование или прозвище Гастюня. Оно, скорее всего, восходит к неканоническому имени Гаст или к глаголу «гасить» в переносном смысле: так могли прозвать спокойного, «гасящего» ссоры человека, либо, напротив, того, кто тушил пожары. Менее вероятна, но возможна связь с диалектным «гаст» — так в некоторых говорах называли гостя или чужака.

Фамилия Гастюнины — живой памятник славянской антропонимии. Подобные именования на -уня (-юня) характерны для северных и центральных областей России: они образовывались от обиходных форм крестильных имён (например, Гаврила → Гаврюня) или от прозвищ. В ономастике восточных, западных и южных славян встречаются аналогичные модели, но конкретная основа «гаст-» встречается редко, что делает фамилию локально ценной для генеалогического поиска.

Точное время и место возникновения фамилии Гастюнины без серьёзных архивных изысканий не установить. Передаваясь из поколения в поколение, она сохранила память о прозвище предка, но процесс формирования фамилии мог растянуться на столетия и не всегда привязан к одной местности. Гастюнины могли быть крестьянами или посадскими людьми — суффикс -ин типичен для непривилегированных сословий, в отличие от дворянских фамилий на -ский.