Фамилия Питюкина — женская форма, а мужской вариант Питюкин. В основе фамилии лежит прозвище или нецерковное имя Питюка, которое, скорее всего, образовано от диалектного глагола «пить» или связанного с ним прозвища пьяницы. В русских говорах слово «питюк» или «питюха» могло означать человека, который много пьет, или же относилось к домашней птице — пьющей воду. Вторая версия менее вероятна, но возможна: в некоторых регионах «питюком» называли птенца или цыпленка, который постоянно пищит и просит пить. Однако первая версия — от прозвища пьяницы — выглядит более естественной для фамильной модели.

Суффикс «-ин» указывает на принадлежность: Питюкин — сын Питюки, то есть потомок человека с таким прозвищем. Это типичная для русских фамилий модель, характерная для севера и центра России, где активно использовались прозвищные формы на «-а/-я». Фамилия недворянская, крестьянская или мещанская: такие прозвища давали в быту, и они закреплялись в документах без привязки к сословию.

Редкость фамилии объясняется тем, что основа «питюк» — диалектная и локальная. В современных справочниках фамилия Питюкина встречается в основном в Вологодской, Кировской и Архангельской областях, что подтверждает её севернорусское происхождение. В этих краях прозвище могло закрепиться за конкретным родом, который вёл своё начало от человека с не самой лестной репутацией — но это лишь историческая деталь, никак не характеризующая нынешних носителей.

Интересно, что фамилия Питюкин не имеет однокоренных аналогов с другими суффиксами (Питюков, Питюцкий), что говорит о её изолированном бытовании. Это делает её ценной для локальной ономастики: она отражает живую диалектную речь и бытовую меткость прозвищ, которые в XX веке почти исчезли.