Фамилия Хмарун — редкий пример, когда прозвище перешло в фамилию почти без изменений, сохранив исходный суффикс -ун. В русских фамилиях суффикс -ун чаще встречается в прозвищах (Крикун, Болтун, Говорун), а вот в качестве фамильного окончания он нетипичен. Обычно такие основы обрастали патронимическими суффиксами -ов/-ев или -ин, образуя Хмарунов или Хмарунин. Форма Хмарун указывает на то, что фамилия закрепилась в среде, где прозвище не русифицировали по стандартной модели, — скорее всего, на украинских или белорусских землях, где фамилии на -ун встречаются чаще.

Основа фамилии — «хмара», что в украинском и белорусском языках означает «туча» или «облако». В диалектах русского языка слово «хмара» тоже известно, но как заимствование из юго-западных говоров. Прозвище Хмара давали человеку угрюмому, нахмуренному, мрачному — тому, кто «ходит как туча». Но возможен и другой оттенок: в некоторых регионарах «хмарой» называли медлительного, неповоротливого человека. Суффикс -ун добавлял экспрессии, усиливая признак: Хмарун — это не просто «туча», а «та ещё туча», человек с ярко выраженной угрюмостью или тяжестью в характере.

Географически фамилия тяготеет к западнорусским областям: Брянская, Смоленская, Псковская области, а также Украина и Беларусь. Встречаемость крайне низкая — это не массовая фамилия, а локальное прозвище, которое не успело широко распространиться. В дореволюционных переписях носители Хмарун могли числиться среди крестьян или мещан, но сословной привязки нет: прозвище могло закрепиться за любым, кто выделялся характером.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Хмаренко, Хмаров, Хмарин — более частые варианты, образованные по стандартным правилам. Хмарун стоит особняком: это редкий случай, когда прозвище не «обкатали» суффиксами, а оставили в исходной, более живой форме.