Фамилия Мачугин — наглядный пример того, как простое прозвище, данное за манеру речи, закрепилось в документах и превратилось в родовое имя. Её основа — не имя и не профессия, а слово «мачуга», которое в русских говорах означало «мямля», «неповоротливый человек» или «тот, кто говорит невнятно, бормочет». Скорее всего, прозвище Мачуга получил человек медлительный, неразговорчивый или с нечёткой дикцией.

Модель образования типична для восточнославянских фамилий: суффикс -ин указывает на принадлежность. Мачугин — буквально «сын Мачуги» или «человек из семьи Мачуги». Такая форма характерна для северных и центральных областей России, где фамилии на -ин так же распространены, как на юге — на -ов.

Версия о связи с украинским или белорусским «мачуха» (мачеха) маловероятна: суффикс -ин в этом случае дал бы форму Мачухин, а не Мачугин. Также не стоит путать с фамилией Мачуженко или Мачугов — у них другая словообразовательная история и иная география.

Фамилия редкая, не попала в списки массовых дворянских или купеческих родов. Её носители, скорее всего, происходят из крестьянской или мещанской среды. Встречается преимущественно в Поволжье и на Урале — в регионах, куда в XVII–XVIII веках активно переселялись люди из центральных губерний, унося с собой местные прозвища.