Фамилия Пертухина — женская форма, мужской вариант — Пертухин. В основе фамилии лежит редкое нецерковное имя или прозвище Пертух. В русской ономастике оно восходит к диалектному глаголу «пертушить» — бить, колотить, тузить. Человека с таким прозвищем могли назвать за драчливый нрав или за манеру работать с нажимом, грубо. Вторая, менее вероятная версия связывает корень с искажённым именем Пётр: в некоторых говорах Петруха превращалось в Пертуху через замену гласного под влиянием аканья и местного произношения. Но здесь важнее, что суффикс -ин указывает на принадлежность: Пертухин — это сын Пертуха, то есть потомок человека с этим прозвищем.

Фамилия встречается спорадически — в основном в центральных и северных областях России, где сохранялась архаичная лексика. В писцовых книгах и ревизских сказках XVII–XVIII веков фамилии на -ин чаще давали по отцу, а сам корень «пертух» мог быть не только прозвищем, но и названием птицы: в некоторых диалектах пертухом называли индюка или петуха с особым окрасом. Прямых подтверждений этому нет, но связь с домашней птицей не исключена — такие прозвища давали за внешнее сходство или повадки.

Однокоренных фамилий мало, и это делает Пертухина редкой. В отличие от массовых Петровых или Петрухиных, она не получила широкого распространения, а значит, её носители, скорее всего, происходят из одной локальной группы — крестьян или посадских людей, где прозвище закрепилось за родом. Современные носители фамилии живут преимущественно в Вологодской, Костромской и Кировской областях, что подтверждает севернорусский след.