Фамилия Люхина образована от имени Люха — одной из обиходных, кратких форм крестильного имени Илья. Илья в переводе с древнееврейского означает «сила божья», и на Руси это имя было чрезвычайно почитаемо. День Ильи-пророка (2 августа) в народном календаре — рубеж, с которого начинался поворот к осени: «Илья лето кончает», «С Ильина дня ночь длинна». В народном сознании образ пророка слился с чертами древнего божества грома и молнии, что отразилось в поговорках и поверьях.

Имя Илья дало множество производных форм: Илюха, Илюша, Люха — последняя как раз и легла в основу фамилии. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Люхин, то есть сын или потомок Люхи. Такая модель типична для русских фамилий, образованных от личных имён и прозвищ, особенно в среде крестьян и посадских людей: она отвечает на вопрос «чей сын?».

Сам Илья был не только библейским пророком, но и главным героем русского былинного эпоса — Илья Муромец. С ним связаны десятки былин, где он предстаёт сильным, мужественным и справедливым. Однако носитель имени Люха, скорее всего, был человеком из простого сословия: краткие формы имён в XVI–XVII веках бытовали в крестьянской и ремесленной среде, и именно из неё вышли многие «-инские» фамилии.

Таким образом, фамилия Люхина — это отчество в чистом виде: сначала человека называли Люхой (домашняя форма Ильи), потом его дети стали Люхиными. Фамилия не редкая, но и не массовая: её географическое ядро — центральные и северные области России, где имя Илья традиционно было одним из самых распространённых. Встречается вариант Люхин (для мужчин) и Люхина (для женщин). Другие однокоренные фамилии — Илюхин, Илюшин — образованы от тех же корней, но с другим суффиксом. Люхин — более короткая, «сжатая» форма, что тоже говорит о бытовом, неофициальном происхождении прозвища.