Фамилия Харсунова — женская форма фамилии Харсунов, и её разбор стоит начать с неочевидного на первый взгляд корня. Основа «Харсун» звучит непривычно для русского уха, и это не случайно: скорее всего, перед нами тюркское или кавказское по происхождению прозвище, которое затем обросло русским фамильным суффиксом -ов. В русской ономастике фамилии с таким финальным сочетанием редки, что сразу выдает нерусскую основу.

Самая правдоподобная версия связывает «Харсун» с тюркским словом «харс» (или «карс») — в ряде тюркских языков это означало «снег», «иней», а также «крепкий, суровый». Суффикс -ун в тюркских именах и прозвищах часто указывал на носителя качества: Харсун — «снежный», «холодный», «суровый человек». Прозвище могли дать человеку с белыми волосами, бледной кожей или, напротив, с жестким, неуступчивым характером. Есть и другая, менее вероятная гипотеза: связь с названием города Карс (историческая область в Восточной Анатолии) — тогда Харсуновыми становились выходцы из этих мест, а «Харсун» — это искаженное «карслы» (житель Карса) при переходе в русскую речь.

Модель образования фамилии типична для окраин Российской империи: тюркское прозвище на -ун (ср. фамилии Батун, Сапун) получило русский патронимический суффикс -ов, означающий «сын Харсуна» или «из семьи Харсуна». Фамилия не была широко распространена в центральных губерниях — её географические корни, скорее всего, лежат в Поволжье, на Урале или в казачьих областях, где контакт славянского и тюркского населения был особенно плотным. Встречаются также написания Харсунов и, реже, Хорсунов — последнее может указывать на диалектное «аканье» или просто на ошибку писаря.

О сословной принадлежности первых носителей судить сложно: фамилия не фиксируется в дворянских родословных книгах и не встречается среди духовенства. Скорее всего, Харсуновы — это бывшие государственные или вольные крестьяне, казаки или мещане, чьи предки получили прозвище ещё в XVII–XVIII веках. В современной России фамилия остаётся редкой, но её носители живут в разных регионах, что говорит о размывании первоначального ареала.