Фамилия Панулин — один из тех случаев, когда за простым звучанием скрывается неочевидная, но довольно прозрачная этимология. Вопреки возможному впечатлению, корень здесь не пан или пани, а уменьшительная форма православного имени.

В основе фамилии лежит каноническое имя Пантелеймон (от греческого «всемилостивый»). В просторечии оно давало множество сокращенных вариантов: Паня, Панюта, Пануля. Форма Пануля — ласкательная, с характерным для русской народной речи суффиксом -ул(я). Именно от неё и образована фамилия: Пануля → Панулин, то есть «сын Панули», «потомок того, кого звали Панулей».

Суффикс -ин указывает на принадлежность — типичная модель для фамилий, образованных от слов на -а/-я. Это ставит Панулина в один ряд с такими фамилиями, как Панютин, Панюшкин, Пантелеев, но отличает от более частотной Панулов (где суффикс -ов). Географически фамилия редкая, встречается в основном в центральных и северных областях России, а также в Поволжье — вероятно, там, где имя Пантелеймон было особенно популярно (например, в крестьянской среде, почитавшей святого Пантелеймона-целителя).

Вторая, менее вероятная версия, связывает фамилию с прозвищем Пануля от диалектного глагола «панулить» (в некоторых говорах — «медлить», «тянуть»). Однако эта гипотеза слабая: слово не зафиксировано в авторитетных словарях русских говоров как широко распространённое, и гораздо логичнее объяснить фамилию через имя, которое давало массу производных. Таким образом, Панулин — это типичная «календарная» фамилия, где за бытовым уменьшительным именем стоит полное церковное Пантелеймон.