Фамилия Полукайнен звучит так, словно её владелец — наполовину кто-то другой. На слух она кажется финской или карельской, и это первое, что бросается в глаза. В русском контексте фамилии с суффиксом -нен — почти стопроцентный маркер северо-западного происхождения, чаще всего из районов бывшей Ингерманландии (современная Ленинградская область) или Карельского перешейка. В финской ономастике суффикс -nen образует фамилии от названий мест, прозвищ или черт характера, аналогично русскому -ов/-ев.

Основа «Полукай» в русском языке не встречается, но если разбить её на части, виден корень «пол-» (половина). Это наводит на мысль, что прозвище «Полукай» могло возникнуть в смешанной среде, где русские и прибалтийско-финские народы жили бок о бок. Вероятнее всего, так называли человека, у которого один из родителей был русским, а другой — карелом или финном. В народе таких людей дразнили «полурусский», «полуфинн», и прозвище закрепилось. Финский суффикс -nen к русскому корню — типичный гибрид для тех мест: русское слово, но оформленное по финской модели.

Менее вероятная, но возможная версия — искажение финского слова. Например, «polku» по-фински означает «тропа», «дорога». Фамилия Polkunen (от polku) встречается в Финляндии, а Полукайнен могла быть русифицированной записью этого варианта. Однако звуковой переход «полку» в «полукай» неочевиден, и версия с прозвищем «полу-» выглядит убедительнее, учитывая русско-финское пограничье.

Географически фамилия редкая, её носители встречаются в основном на Северо-Западе России и в Финляндии. В дореволюционных источниках такие фамилии часто записывали на слух, отчего могли появляться варианты вроде Полуканен или Полукойнен. Сословная принадлежность — скорее всего, крестьяне или мещане из приходов Ингерманландии, где финское население было многочисленным. Социального контекста, выходящего за рамки бытового прозвища, у фамилии нет — это не дворянская и не купеческая фамилия, а народная, возникшая на стыке двух культур.