Фамилия Полюшкина образована от простонародной ласкательной формы имени Полюшка — так в быту называли человека, носившего одно из канонических церковных имен. Чаще всего за этим прозвищем скрывались Полиевкт (в переводе с греческого — «долгожданный»), Ипполит («распрягающий коней») или Поликарп («плодородный»). Все три имени в народной среде звучали непривычно и тяжело, поэтому их быстро сокращали до короткого и теплого Полюшка, которое не требовало особого произношения.

Суффикс -ин в фамилии указывает на принадлежность: Полюшкина буквально означает «дочь или жена Полюшки». Такая модель типична для северных и центральных русских говоров, где притяжательные фамилии на -ин образовывали от имен и прозвищ, оканчивающихся на -а или -я. Родственные фамилии того же ряда — Полюхин, Полюшин, Полюшков — встречаются реже, но все они восходят к одному корню.

Есть и вторая, более редкая версия происхождения: Полюшкой могли назвать ребенка, родившегося в поле. В крестьянском быту, особенно во время страды, такие случаи не были редкостью, и имя-прозвище закреплялось за человеком на всю жизнь. Эта гипотеза правдоподобна, но уступает первой: именная основа подтверждается множеством аналогичных фамилий от ласкательных форм канонических имен, тогда как «полевая» версия объясняет лишь единичные случаи.

Скорее всего, основатель рода Полюшкиных принадлежал к простому сословию. Фамилии от уменьшительных имен в среде крестьян и посадских людей появлялись повсеместно, тогда как дворянские роды чаще брали за основу полные формы имен или названия вотчин. Потомок человека по имени Полюшка со временем получил фамилию Полюшкина, и она закрепилась за его семьей без изменений.