Фамилия Петрунина образована от просторечной формы Петруня, которая восходит к крестильному имени Пётр. С греческого это имя переводится как «камень», «скала», и в христианской традиции оно закрепилось за апостолом Петром, которого Христос назвал камнем, на котором создаст церковь. Имя было одним из самых частых на Руси, поэтому и производных от него форм возникло множество: Петруня, Петруха, Петруша, Петряй. Каждая из них дала жизнь отдельной фамилии, и Петрунина — одна из них.

Разберём словообразовательную модель. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Петрунина буквально значит «дочь или жена Петруни». Первоначально так называли детей или домочадцев человека, которого в быту звали Петруней. Мужской вариант фамилии — Петрунин, женский — Петрунина. Такая схема типична для русских фамилий, образованных от имён или прозвищ, оканчивающихся на -а или -я.

Сама форма Петруня относится к народным, обиходным вариантам канонического имени. В документах XVI–XVII веков такие имена встречаются сплошь и рядом: крестьяне, посадские люди и служилые записывались не полным церковным именем, а тем, которое использовали в повседневной жизни. Поэтому предки носителей фамилии Петрунина могли быть кем угодно — от крестьянина до стрельца, — но почти наверняка их звали Петруней, и это прозвище закрепилось за их потомками.

Интересно, что фамилия Петрунина бытует и в женском роде как самостоятельная, а не только как форма от мужской. В русской традиции XIX века, когда фамилии окончательно закрепились, замужние женщины и дочери часто носили именно такую форму — с окончанием -а. Так что современная носительница фамилии Петрунина может вести род как от Петруни-мужчины, так и от женщины, которую в семье звали Петруней, хотя второй вариант встречается реже.

В отличие от фамилий Петров или Петрушин, которые образованы от более распространённых форм имени, Петрунина встречается заметно реже. Это связано с тем, что форма Петруня была региональной и менее употребительной, чем, скажем, Петруша. В ономастических работах, в частности у Б. Унбегауна, отмечается, что фамилии от уменьшительных форм имён отражают живую речь и часто указывают на конкретную местность, где такая форма была в ходу. Для Петруни такой привязки нет, но можно предположить, что фамилия чаще встречается в северных и центральных русских говорах, где любили усечённые ласкательные формы.

Если говорить о значении, то фамилия Петрунина не несёт в себе ни ремесла, ни прозвища по характеру — она чисто патронимическая, то есть указывает на имя отца или главы семьи. Это типично для огромного пласта русских фамилий, которые возникли в XV–XVII веках, когда люди переходили от отчества к устойчивому родовому прозванию. Сам Пётр, давший начало фамилии, был именем библейским, но для предков носителей фамилии важнее было не его значение, а то, что так звали их близкого человека — Петруню.

Стоит добавить, что однокоренные фамилии — Петрухин, Петрушин, Петряев, Петрунин — все они образованы от разных уменьшительных форм одного имени. Это хороший пример того, как одно имя породило целое гнездо фамилий, и Петрунина занимает в нём своё скромное, но узнаваемое место.