Фамилия Пафунин происходит от просторечной формы редкого крестильного имени Пафнутий — Пафуня. Так в быту могли звать человека, носившего это церковное имя, а его дети и внуки со временем закрепили за собой отчество-прозвище Пафунин, то есть «сын Пафуни». Имя Пафнутий переводят с египетского как «принадлежащий богу», и в русской традиции оно связано прежде всего с преподобным Пафнутием Боровским, умершим в 1478 году. Примечательна его биография: он был внуком татарина-баскака, принявшего христианство, а сам прославился милосердием к бедным и основал монастырь в Боровске, где покоятся его мощи. В 1540 году церковь причислила его к лику святых.

Сама форма Пафуня — типичный пример народной переработки длинного и непривычного для русского уха имени: конечное сочетание упростилось, а имя влилось в ряд ласкательных форм на -ун(я), таких как Мишуня или Ванюня. Суффикс -ин в фамилии указывает на принадлежность конкретному лицу: Пафунин — это буквально «чей-то сын», «из семьи Пафуни». Модель образования простая и древняя, таких фамилий много, но именно эта встречается нечасто, потому что и само имя Пафнутий в святцах было не самым распространённым.

Версий о происхождении немного, и все они сходятся к одному корню. Альтернативное объяснение, будто фамилия связана с греческим словом, означающим «всезнающий», лингвисты считают натяжкой: слишком далека фонетика. Правдоподобнее держаться версии с именем Пафнутий, тем более что она подтверждается структурой фамилии и её редким бытованием.

Сословной привязки у Пафуниных не было: такую фамилию мог получить и крестьянин, и мещанин, и священник, поскольку имя Пафнутий почиталось в монашеской среде и среди мирян. Встречается она преимущественно в центральных русских областях, где особо чтили память Пафнутия Боровского, — это ещё один довод в пользу основной версии. В письменных источниках фамилия фиксируется поздно, в основном в переписях XVIII–XIX веков, что типично для фамилий, образованных от просторечных форм имён.