Фамилия Клёнушкина образована от прозвища или мирского имени Клёнушка. В её основе лежит слово «клён» — дерево, широко распространённое в средней полосе России. Модель образования проста: к корню «клён» добавился уменьшительно-ласкательный суффикс «-ушк-», а затем фамильный суффикс «-ин», указывающий на принадлежность («чей?» — Клёнушкин). Женская форма Клёнушкина — это вариант от мужской Клёнушкин.

Клёнушкой могли назвать человека по разным причинам. Самая прямая — по месту жительства: например, крестьянина, чья изба стояла у заметного кленового дерева или в кленовой роще. Однако в русской ономастике прозвища от названий деревьев часто давали не по географическому признаку, а по внешнему сходству или черте характера. Так, клёном или кленом могли прозвать высокого, стройного человека, а также того, кто отличался «кленовой» крепостью и упругостью. Слово «клён» в говорах могло иметь и переносное значение — так иногда называли упрямого человека (сравните с выражением «кленовый — крепкий, твёрдый»).

Суффикс «-ушк-» в прозвище Клёнушка придаёт ему не столько уменьшительность, сколько фамильярную, бытовую окраску. В русских деревнях так могли называть человека в обиходе, не желая использовать полное имя или грубое прозвище. В отличие от фамилий на «-ов/-ев», которые чаще образовывались от полных имён или профессий, фамилии на «-ин» нередко возникали именно от таких обиходных, «домашних» форм.

Фамилия Клёнушкин встречается нечасто и имеет отчётливую географическую привязку. По данным современных исследований, носители этой фамилии в основном сосредоточены в регионах Поволжья и Предуралья — в частности, в Кировской области, Удмуртии и Пермском крае. Это указывает на возможное севернорусское происхождение основы: именно в этих краях была распространена модель образования фамилий через суффикс «-ин» от прозвищ с ласкательными суффиксами.

Сравните с однокоренными фамилиями: Кленов (более распространённая, от прямого прозвища Клен), Кленков (от Кленок), Кленников (от названия кленника — кленового леса). Клёнушкин стоит в этом ряду особняком — она сохранила ту самую «домашнюю», почти поэтичную форму, которая редко переходила в официальные фамилии дворян или купцов, зато прочно закреплялась за крестьянскими родами.