Фамилия Медузина — редкий случай, когда за основу взято не имя, не профессия и не географическое название, а, скорее всего, прозвище, связанное с внешностью или характером. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Медузина — «дочь (или жена) Медузы». Исходное прозвище Медуза могло возникнуть в русской среде самостоятельно, без прямой отсылки к древнегреческой мифологии. В народной речи «медузой» называли не только морское животное, но и человека с неприятной, скользкой манерой поведения или, напротив, с обильными, «расплывчатыми» формами тела. В некоторых говорах слово «медуза» фиксировалось как бранное обозначение толстой, вялой женщины, но прозвище могло получить и мужчина — за медлительность или неопрятность.

Словообразовательная модель проста: корень медуз- плюс суффикс -ин, характерный для «малых» фамилий, которые чаще встречались в северных и центральных губерниях России. В отличие от фамилий на -ов/-ев, образованных от основ на согласный, -ин добавлялся к основам на -а/-я, что и произошло в данном случае. Фамилия Медузина — женская форма, мужской вариант, Медузин, встречается ещё реже; оба зафиксированы преимущественно в Поволжье и на Урале, что может указывать на позднее закрепление прозвища в крестьянской среде после отмены крепостного права.

Сравнение с однокоренными фамилиями даёт любопытную картину. Медузников, Медузкин, Медузов — все они редки и не имеют устоявшейся этимологии. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» примеров с основой «медуз» нет, что подтверждает: это не массовая модель, а локальное прозвище, которое закрепилось за единичными родами. Спорной версией можно считать связь с диалектным «медуза» в значении «неуклюжий человек» — она проще и правдоподобнее, чем попытки возвести фамилию к греческому мифу, который в русской деревне был почти неизвестен.

Таким образом, предки носителей фамилии Медузина получили её, вероятно, за внешнюю или поведенческую особенность, которую окружающие сочли заметной. Никакого мистического или мифологического подтекста в ней нет — только живое народное слово, сохранившееся в фамилии.