Фамилия Лутонина — женская форма фамилии Лутонин, а та образована от прозвища Лутоня. В основе лежит слово «лутоня» или «лутоха» — так в северных и центральных губерниях России называли молодую липку, с которой уже содрали кору (лыко) для плетения лаптей, рогож и мочала. Деревце после этого становилось тонким, голым и скользким — отсюда и второе, переносное значение: «человек с тонкими, сухими ногами», «долговязый и худой».

Прозвище Лутоня могли дать по-разному. В одних случаях — по роду занятий: крестьянину, который промышлял заготовкой лыка, драл кору с молодых лип. В других — просто за внешность: за высокий рост и худобу, когда человека сравнивали с ободранной, тощей липкой. В словаре Даля «лутоня» зафиксирована именно в обоих смыслах — и как «лыко с молодой липы», и как «сухоногий, долговязый человек».

Суффикс -ин в фамилии Лутонин указывает на принадлежность: «чей?» — Лутонин, то есть сын или потомок Лутони. Такая модель типична для русских фамилий, образованных от прозвищ и имён, оканчивающихся на -а/-я. В документах XVI–XVII веков встречаются и более ранние формы: Лутоня, Лутоха, Лутошка — все они одного корня.

Фамилия не слишком распространена, но стабильно встречается в Поволжье и на севере европейской части России — там, где издавна был развит липовый промысел. Встречаются и однокоренные фамилии: Лутохин, Лутошкин, Лутонов — все восходят к тому же диалектному слову с разными суффиксами.