Фамилия Плохонин образована от прозвища или нецерковного имени Плохоня — по распространённой в русской ономастике модели с суффиксом -ин, указывающим на принадлежность: «чей?» — Плохонин, то есть сын или потомок Плохони. Основа здесь — прилагательное «плохой», но в прямом значении, без современной резко отрицательной окраски. В древнерусском языке «плохой» означало «простой», «неказистый», «слабый», а иногда — «неловкий» или «бесталанный». Такие имена-характеристики были обычны в крестьянской и посадской среде: родители могли назвать ребёнка Плохоней, чтобы «обмануть» злых духов или подчеркнуть его скромность. Суффикс -оня (Плох-оня) типичен для русских уменьшительно-пренебрежительных форм личных имён — ср. Ти́хоня, Сладконя, Доброня. Он придаёт основе фамильярно-бытовой оттенок.

Географически фамилия Плохонин тяготеет к северным и центральным регионам России. В переписных книгах XVII–XVIII веков встречаются крестьяне и посадские с этой фамилией в Вятской, Костромской и Вологодской губерниях. Например, в писцовых книгах Устюга Великого упоминаются Плохонины как пашенные крестьяне. Это указывает на то, что фамилия не была дворянской или купеческой — её носители относились к податным сословиям. В XIX веке Плохонины фиксируются в основном в среде государственных крестьян и мещан.

В отличие от более частых фамилий на -ов/-ев, модель на -ин (Плохонин, а не Плохонов) говорит о том, что основа оканчивалась на мягкий согласный или гласный. Это дополнительно подтверждает, что прозвище Плохоня было именно личным именем, а не профессией или притяжательным прилагательным от отчества. Если бы основа звучала как Плохон (с твёрдым н), фамилия была бы Плохонов. Следовательно, словообразовательный ключ — в мягкой конечной основе прозвища.

В современных базах фамилия встречается редко, что типично для старых крестьянских фамилий, не получивших широкого распространения за пределами локальных родов. Спорных версий происхождения (например, от тюркского корня или от названия ремесла) не существует — этимология прозрачна и укладывается в общеславянскую модель прозвищ от качественных прилагательных.