Фамилия Гречухин — один из тех случаев, когда суффикс прямо указывает на географию происхождения. Формант -ух (в основе прозвища Гречуха) характерен для украинской антропонимии, и именно из неё фамилия перешла в русскую среду. По модели образования она стоит в одном ряду с фамилиями вроде Бондарухин или Ковалюхин, где суффикс придаёт прозвищу оттенок принадлежности или характерности.

Исходное прозвище Гречуха — прямое указание на род занятий. Скорее всего, так называли человека, который торговал изделиями из гречневой муки: гречневиками, блинами или крупой. На юге России и Украине гречка была повседневной пищей, а торговля ею — заметным ремеслом, поэтому прозвище могло закрепиться за целым родом. Менее вероятно, но допустимо, что Гречухой называли любителя гречневой каши — такое прозвище по гастрономическим пристрастиям тоже встречается, хотя в ономастике чаще фиксируются прозвища по профессии.

Фамилия закрепилась по типичной восточнославянской модели: прозвище Гречуха → притяжательное прилагательное с суффиксом -ин («чей?» — Гречухин) → фамилия, означающая «сын (или потомок) Гречухи». На письме фамилия устойчива, вариантов вроде Гречухен или Гречухов практически не встречается, что говорит о поздней фиксации в документах, когда написание уже унифицировали.

В исторических источниках фамилия не слишком частотна, но встречается в переписях XIX века по Курской, Воронежской и Харьковской губерниям — как раз в зоне, где пересекались украинское и южнорусское население. Это подтверждает версию о бытовом, а не книжном происхождении: Гречухины в массе своей были крестьянами или мещанами, а не духовенством или дворянством.