Фамилия Плюгин — редкий случай, когда прозвище сохранилось в почти неизменном виде, а не слилось с патронимическим суффиксом. Вопреки первому впечатлению, её основа — не английское слово plug и не название детали, а диалектный глагол «плюгать», который в псковских и тверских говорах означал «плевать», «харкать». Прозвище Плюга, Плюгай или Плюгин мог получить человек с неопрятной привычкой либо, в переносном смысле, тот, кого считали «плюгавым» — то есть невзрачным, хлипким, мелким. Связь здесь прямая: «плюгавый» в народной речи происходит от того же корня, что и «плюгать», и означало «жалкий», «ничтожный».

Суффикс -ин в фамилии Плюгин — классический притяжательный, указывающий на принадлежность: «чей?» — Плюгин, то есть сын или потомок Плюги. Такой тип образования характерен для фамилий, произошедших от прозвищ с окончанием на -а, -я: Плюга — Плюгин, как Кузьма — Кузьмин. Модель архаичная, но живая именно в северных и центральных областях России, где фамилии на -ин встречаются чаще, чем на юге.

В ономастическом словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» подобные образования описаны как типичные для прозвищ, закрепившихся в XIV–XVI веках. Однако у Плюгина есть и вторая версия, менее очевидная, но лингвистически допустимая: от имени Плакида (в просторечии Плакидя, Плакша) через ступенчатое упрощение. Плакида — греческое имя, означающее «спокойный», но в русской традиции его часто переосмысливали в связи с глаголом «плакать». Если имя Плакида через уменьшительную форму Плакша или Плакса дало прозвище Плюга, это объясняет редкий переход «ла» в «лю» — явление, известное в диалектной фонетике. Однако эта гипотеза слабее: для такого перехода нет массовых примеров, и проще предположить, что Плюгин — прямое производное от «плюгавый», без латинских и греческих посредников.

Географически фамилия Плюгин тяготеет к Вологодской, Архангельской и Кировской областям — регионам, где диалектная лексика дольше сохраняла архаичные формы. Встречаемость низкая: по данным современных телефонных справочников, Плюгиных в России не более нескольких сотен человек. Это значит, что фамилия не разошлась широко по стране, а осталась локальной, возможно, в пределах одной или двух крестьянских родовых ветвей. Никакой связи с дворянством или известными историческими персонажами у неё нет — это просто прозвище, данное предку за внешность или манеры, которое закрепилось в документах и дошло до нас.