Фамилия Обонина — женская форма мужской фамилии Обонин, которая образована по самой распространённой в русском языке модели: от основы на согласный добавляется суффикс -ин. Это означает, что в основе лежит имя или прозвище, оканчивающееся на -а или -я: Обоня, Обоня, а возможно, и Обон. Мужской вариант Обонин буквально значит «сын (или потомок) Обони».

Разбирать корень сложнее, потому что слово «обоня» в современном русском языке не встречается. Самая прямая версия — связь с глаголом «обонять», то есть «нюхать, чуять запах». В древнерусском языке «обоняние» означало не только чувство запаха, но и само действие. Прозвище Обоня могли дать человеку с тонким нюхом, охотнику, следопыту, а также тому, кто постоянно что-то вынюхивал или был любопытен. Это прозвище из разряда «физиологических» — по заметной черте поведения или способности.

Менее очевидная, но возможная версия — связь с диалектным словом «обонь», которое в некоторых северных говорах означало «обман, хитрость» или «обонька» — ласковое обращение. Если так, то прозвище Обоня могло относиться к хитрому или льстивому человеку. Однако эта гипотеза слабее: диалектное слово «обонь» узко локально, и его след в фамилиях невелик.

Суффикс -ин указывает на то, что фамилия формировалась в среде, где патронимическая модель была основной — то есть в крестьянской и мещанской среде центральной и северной России. Фамилия Обонина не относится к дворянским и не фиксируется в ранних родословных книгах; скорее всего, она возникла не раньше XVII–XVIII веков, когда крестьянам начали массово давать фамилии по прозвищам отцов.

Географически фамилия Обонина встречается редко. Основные очаги — Вятская губерния (современная Кировская область) и прилегающие районы Удмуртии. Там же фиксируются однокоренные фамилии Обонин, Обонины. Вятка — регион, где активно бытовали прозвища по действиям и ремёслам, что делает версию с «обонянием» ещё более правдоподобной: среди охотников и звероловов чутьё ценилось высоко.

Если сравнивать с похожими фамилиями, то Обонина стоит в ряду с Нюхин, Нюхаев, Запахов — все они отсылают к обонянию, но Обонина архаичнее и книжнее по корню (от «обонять», а не от «нюхать»). Это делает её более редкой и интересной с точки зрения истории языка.