Фамилия Лухтионова — женская форма от мужской Лухтионов. Она образована от разговорной формы канонического крестильного имени Лукиан. Полное церковное имя Лукиан (от латинского lux — «свет») в русском быту давало множество производных: Лукьян, Лукьянов, Лухтан, Лухтя, а от последних — и фамилии Лухтанов, Лухтионов. Суффикс -ов- указывает на принадлежность: Лухтионов — буквально «сын Лухтиона», где Лухтион — народный вариант имени Лукиан.

Имя Лукиан (а значит, и его производные) было особенно распространено среди крестьян и посадских людей, так как в святцах оно встречалось часто, а в быту быстро обрастало просторечными формами. Фамилия Лухтионов могла возникнуть в центральных или северных губерниях России, где любили «окающие» варианты имен (Лухтион вместо Лукьян) и суффиксы с -ион. В документах XVII–XVIII веков эта фамилия встречается реже, чем Лукьянов, что подтверждает её более локальное или позднее закрепление.

Отдельно стоит разобрать написание через -ио-. Это не опечатка, а следствие народной этимологии: носители языка переосмыслили имя как «Лухтион», будто бы родственное слову «тион» (в значении «существо»), или просто адаптировали редкое имя под привычный строй. В современных переписях фамилия Лухтионова фиксируется в основном в Поволжье и на Урале, что может указывать на миграцию крестьян в XVIII–XIX веках.

Таким образом, фамилия Лухтионова — это не «редкий курьёз», а живой след народного словообразования: от светского имени через прозвище отца к родовому прозванию. Предки носительницы этой фамилии с большой вероятностью были крестьянами или ремесленниками, носившими имя Лукиан в его местной, «обкатанной» форме.