Фамилия Лутонин образована от прозвища или нецерковного имени Лутоня. В русских говорах «лутоня» или «лутон» — это корыто, выдолбленное из дерева, а также однодеревка, лодка-долблёнка. Но у этого слова есть и другое, более личное значение: так называли человека небольшого роста, щуплого или худого. В диалектах «лутохой» могли назвать тощего, высохшего человека, и здесь прослеживается связь с глаголом «лутить» (гнуть, мять) или с образом тонкой, гибкой ветки — лута. Таким образом, прозвище Лутоня могло либо указывать на ремесло — мастера, делавшего долблёную посуду и лодки, либо даваться по внешности: невысокому, сухощавому мужчине.

Модель фамилии проста: основа Лутон- плюс патронимический суффикс -ин, указывающий на принадлежность («чей?» — сын Лутони). Такая форма характерна для северных и центральных областей России, где -ин был основным показателем родства. В отличие от фамилий на -ов, которые чаще встречались на юге и востоке, Лутонин — типичный представитель северорусской ономастической традиции.

Стоит заметить, что в псковских и новгородских говорах «лутоня» имело ещё одно значение — «лентяй, бездельник». Однако эта версия менее убедительна: основная масса прозвищ такого типа возникала из конкретных бытовых реалий (ремесло, внешность), а не из абстрактных качеств. Поэтому наиболее вероятно, что предок носителя фамилии Лутонин был либо мастером по дереву — бондарем или лодочником, — либо человеком с характерной сухощавой фигурой.

Фамилия не относится к числу распространённых аристократических, но и не редкая: она встречается в основном в Вологодской, Архангельской и Кировской областях, что подтверждает её северное происхождение. Словарь русских фамилий Б. Унбегана относит подобные образования к группе, возникшей от прозвищ, связанных с физическими характеристиками человека, не называя Лутонина отдельно, но модель полностью укладывается в описанную им схему.