Фамилия Харлунина — женская форма, а мужская, Харлунин, образована по стандартной русской модели с суффиксом -ин. Этот суффикс указывает на принадлежность: Харлунин буквально значит «сын Харлуны» или «человек из рода Харлуны». Основа фамилии — прозвище или некалендарное имя Харлуна, которое само по себе нечасто и требует разбора.

Вероятнее всего, Харлуна — это производное от имени Харитон (разговорная форма Харлампий или Харлам, с усечением и добавлением суффикса -ун-). В русских говорах суффикс -ун- часто придавал слову оттенок деятеля или носителя признака: например, «говорун» от «говорить», «плакса» (через -ун-). Так и Харлуна могло означать человека, названного в честь святого Харитона или Харлампия, но с прозвищным оттенком — возможно, «Харлун» (тот, кто часто поминает Харитона или носит черты, связываемые с этим именем). В словарях русских фамилий (например, у Б. Унбегауна) подобные модели с суффиксом -ун- от имён редки, но встречаются: скажем, Милун от Мил, Петрун от Пётр.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с диалектным словом «харлук» или «харлус», которое в некоторых говорах обозначало хилого, слабого человека или, наоборот, ворчливого старика. Однако такая основа не зафиксирована в общерусских словарях, и фамилия Харлунин не имеет массового распространения в регионах, где эти слова бытовали. Географически фамилия встречается в основном в центральных и северных областях России, что косвенно подтверждает её происхождение от канонического имени: Харитон и Харлампий были популярны именно в крестьянской среде XIX века.

В итоге: предки носителей фамилии Харлунин, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми, а сама фамилия — не от прозвища по занятию, а от личного имени, которое через уменьшительно-прозвищную форму закрепилось за родом. Редкость фамилии объясняется тем, что форма Харлуна не стала общеупотребительной, оставшись локальным вариантом.