Фамилия Головунина — это женская форма, а её мужской вариант — Головунин. В русской традиции фамилии на -ин чаще всего образовывались от основ, оканчивающихся на -а или -я. Здесь основа — прозвище Головуня, которое, в свою очередь, связано со словом «голова». Разберёмся, что могло стоять за этим прозвищем.

Самое прямое объяснение: Головуня — человек с большой или заметной головой. Но в русских говорах слово «голова» имело и переносные значения. В северных и сибирских диалектах «головой» называли умного, расторопного человека, предводителя или старшину (отсюда «голова» как выборная должность, например, «городской голова»). Прозвище Головуня могло закрепиться за тем, кто выделялся умом, смекалкой или занимал руководящую должность в общине. Уменьшительно-пренебрежительный суффикс -ун- (-ун(я)) здесь скорее указывает на характерный признак, а не на малый размер — так образовывали прозвища от качеств: ворчун, молчун, говорун.

Менее вероятная, но допустимая версия: связь с глаголом «головунить» (в некоторых говорах — «головунить» значило «забивать голову пустяками» или «морочить голову»). Тогда прозвище могло достаться человеку взбалмошному или любившему пустые разговоры. Однако эта версия слабее, так как глагол редок и локально ограничен.

Родственные фамилии — Головин, Голованов, Головушкин. От Головунина их отличает именно суффикс -ун-, который встречается в прозвищах реже, чем -ан- или -ач-. Это делает фамилию более редкой. По географии фамилия Головунин (и Головунина) встречается в основном в центральных и северных областях России, особенно в Вологодской и Архангельской губерниях, где были сильны диалектные традиции прозвищ.

В документах XVII–XVIII веков можно найти упоминания крестьян и посадских людей с такой фамилией, но фамилия не была дворянской и не попала в родословные книги. Её носители — скорее всего, выходцы из крестьянской или мещанской среды, где прозвище, данное за характерную внешность или склад ума, перешло в наследственное имя.