Фамилия Мадюкина — женская форма, а её основа — мужская фамилия Мадюкин. Это типичная «семейная» фамилия, образованная с помощью патронимического суффикса -ин, который в русской традиции указывал на принадлежность к отцу: «чей сын?» — Мадюкин, то есть сын Мадюки. Само прозвище или некалендарное имя Мадюка, от которого всё пошло, — редкое и тёмное по смыслу.

Скорее всего, в основе лежит диалектное или просторечное слово «мадюка» или «мадюк». В южнорусских и украинских говорах «мадюк» — это уменьшительное от «мад» (мёд), то есть «медовик», «сладкоежка». Человека могли прозвать Мадюкой за пристрастие к сладкому или за профессию, связанную с бортничеством и продажей мёда. В этом случае фамилия Мадюкин — одна из «вкусных» русских фамилий вроде Медовников или Сахарников.

Есть и вторая, менее сладкая версия. В некоторых северных и сибирских говорах «мадюка» — искажённое «мадека» или «мадяга», что означало неуклюжего, неповоротливого человека, увальня. Тогда прозвище носило насмешливый характер и описывало манеру поведения или внешность. Обе гипотезы имеют право на жизнь, но первая (медовая) встречается в ономастической литературе чаще, так как мёд и пчеловодство — более распространённый источник прозвищ, чем редкая диалектная лексика.

Фамилия редкая, географически тяготеет к югу России — к Курской, Белгородской, Воронежской областям, где сильны украинские говоры и слово «мадюк» было в ходу. Встречается и в украинской форме Мадюк без русского суффикса -ин. В дворянских родословных книгах Мадюкины не значатся — это крестьянская или мещанская фамилия, возникшая не раньше XVII века, когда закрепились фамилии на -ин у простого люда.