Падунина — женская форма фамилии Падунин, а та, в свою очередь, образована от прозвища или нецерковного имени Падун. Основа здесь не «падать» в прямом бытовом смысле, а диалектное слово, которое в разных говорах означало совсем разное. В северных и сибирских говорах «падун» — это водопад, порог на реке или крутой обрыв. Человек, получивший такое прозвище, мог жить у такого места или быть родом с реки, где был знаменитый падун (например, на Ангаре или в Заонежье). Вторая версия, не менее распространённая: «падун» в рязанских, тамбовских и воронежских говорах — это падучая болезнь, эпилепсия. Прозвище могли дать человеку, страдающему припадками, либо, что встречалось в народной магии, — наоборот, в качестве оберега, чтобы болезнь обошла стороной.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Падунин — сын или потомок Падуна. Модель образования типична для русских фамилий, особенно в северных и центральных регионах, где -ин столь же част, как и -ов. Интересно, что фамилия встречается в двух вариантах ударения: на «у» (Па́дунин) и на последний слог (Падуни́н). Второй вариант характерен для южнорусских говоров, где ударение в фамилиях на -ин часто смещается на окончание.

В ономастических справочниках (например, у Б. Унбегауна) «Падун» как основа упоминается в ряду прозвищ, образованных от названий болезней или природных объектов. Спорных версий немного: связывать фамилию с глаголом «падать» в значении «неуклюжий, падающий на ровном месте» можно, но это менее правдоподобно — в русских говорах для такого значения были другие слова (Падучий, Падалка). Прозвище Падун закрепилось именно за диалектным термином, а не за бытовым действием.

По сословному составу предки Падуниных — скорее всего, крестьяне или посадские люди северных и центральных губерний. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. Географически фамилия встречается в Вологодской, Архангельской, Кировской областях, а также в Сибири — там, где слово «падун» было в ходу ещё в XVII–XVIII веках.