Фамилия Локтюшина — женская форма фамилии Локтюшин, а её основа, скорее всего, восходит к народной форме крестильного имени Галактион. В переводе с греческого оно означает «молочный», и в быту имя упростили до Локтюша, что типично для простонародной среды. Именно из такого имени и родилась фамилия: суффикс -ин указывает на принадлежность («чей потомок?» — Локтюшин), а значит, родоначальник был человеком из простого сословия, носившим это обиходное имя.

Есть и вторая версия, менее правдоподобная: она связывает фамилию с прозвищем Локтюша от слова «локоть». В старину локтем называли не только сустав руки, но и меру длины — примерно от локтя до конца среднего пальца. Такое прозвище могли дать невысокому человеку (по росту «в локоть») или торговцу, например тканями, который отмерял товар локтем. Если следовать этой гипотезе, прозвище указывало бы или на внешность, или на ремесло. Однако первая версия — от имени Галактион — выглядит убедительнее: народные формы крестильных имён (вроде Локтюша, Микиша, Федюша) дали огромное число русских фамилий, тогда как прозвище «Локтюша» встречается редко и не имеет устойчивой традиции.

Словообразовательная модель здесь прозрачна: основа Локтюш- плюс типичный для русских фамилий суффикс -ин. Такие фамилии (на -ин) чаще всего возникали от имён и прозвищ, оканчивающихся на -а, -я. В ономастических трудах, например у Б. Унбегауна, этот тип назван «патронимическим»: он прямо отвечает на вопрос «чей сын?». Так что Локтюшины — это потомки человека, которого звали Локтюша, и почти наверняка это имя, а не прозвище.

География фамилии неширокая, но встречается она в центральных и северных областях России, где были сильны традиции народных форм имён. В написании возможны варианты с одной «ш» (Локтюшина — через «ш»), что закреплено в современных документах. Сословно предки, скорее всего, крестьяне или мещане: дворянские роды редко образовывали фамилии от таких обиходных форм.