Фамилия Патрухина — женская форма фамилии Патрухин, которая образована по самой распространённой в русском языке модели: от основы на согласный с помощью суффикса -ин. Такие фамилии в большинстве случаев происходят от прозвищ или имён, оканчивающихся на -а или -я: Патруха, а не Патрух. В основе лежит имя или прозвище Патруха, которое, скорее всего, является производной формой от крестильного имени Патрикий (в просторечии — Патрей, Патруня). Имя Патрикий — греческого происхождения, означает «знатный» или «аристократ», но в народной среде его переосмыслили как простое и привычное. Уменьшительно-ласкательный суффикс -ух- (как в Петруха, Ванюха) придал имени фамильярный, бытовой оттенок.

Вторая, менее вероятная, но не исключённая версия связывает прозвище Патруха с диалектным глаголом «патрушить» — в некоторых говорах так называли человека, который суетится, делает что-то в спешке или, наоборот, склонен к беспорядку. Однако в отличие от фамилий, образованных от названий профессий (например, Плотников), здесь мы имеем дело именно с личным прозвищем, которое закрепилось за конкретным человеком, а затем перешло к его потомкам.

Географически фамилия Патрухин (и, соответственно, Патрухина) не привязана к одной области, но чаще встречается в центральных и северных регионах России, где были распространены формы имён на -уха. В документах XVII–XVIII веков упоминаются крестьяне и посадские люди с этой фамилией в Вятке, Перми и на Урале. Это говорит о том, что предки современных Патрухиных были, скорее всего, свободными крестьянами или ремесленниками, а не дворянами — фамилии на -ин у знати встречаются реже, чем у простого сословия.

С точки зрения словообразования фамилия Патрухина стоит в одном ряду с такими распространёнными, как Петрухин, Митрухин, Гришухин. Все они образованы от обиходных форм канонических имён, что делает их типичными для русской антропонимии, но не шаблонными: у каждой своя история, уходящая в местный говор и семейные прозвища.