Фамилия Луковина — редкий пример, где необычный суффикс сразу задаёт направление поиска. Окончание -ин указывает на принадлежность: «чей?» — луковин, то есть сын или потомок Луковины. Но если в основе лежит не имя, а предмет, фамилия могла означать «сын того, кто связан с луком». И тут начинается самое интересное.

Скорее всего, исходным прозвищем было Луковина — в значении «луковица». В русских говорах так называли не только овощ, но и головку чеснока, а иногда — шишку на дереве или нарост. Человек мог получить такое прозвище за круглую голову, за лысину, напоминающую луковицу, или за едкий, «луковый» характер. Возможна и ремесленная версия: Луковиной могли прозвать торговца луком или огородника, который его выращивал.

Менее вероятна, но допустима версия от имени Лука. В этом случае Луковина — это производная форма от канонического имени Лука (от латинского lux — «свет»). Тогда фамилия означала бы «сын Луки», но с нестандартным суффиксом. Однако для фамилий на -ин от имён обычно берётся основа Лукин, а не Луковин. Поэтому прозвищное происхождение от «луковины» выглядит убедительнее.

Словообразовательная модель здесь двойная: сначала от слова «лук» образовалось прозвище Луковина (с помощью суффикса -ин(а), обозначающего единичный предмет), а затем от этого прозвища — фамилия Луковина (с помощью притяжательного суффикса -ин). То есть фамилия застыла в форме женского рода, что для русских фамилий редкость — обычно так выглядят фамилии, образованные от женских прозвищ или имён (например, Марьин, Натальин). В случае Луковина это, скорее всего, результат того, что прозвище уже имело окончание -а, и фамилию просто перенесли без изменений.

Фамилия встречается в основном в центральных и южных регионах России, где лук был традиционной огородной культурой. Встречаются варианты написания с одной «н» — Луковина, и с двойной — Луковинна, но второй вариант крайне редок и, вероятно, возник из-за ошибочного соотнесения с «луковина» как с существительным на -ина, где ударение падает на последний слог.