Фамилия Потюпкина — женская форма фамилии Потюпкин, и её разбор стоит начать с неочевидного корня. Основа «потюп-» не встречается в современных словарях русского литературного языка, но её можно связать с диалектным или устаревшим словом. Наиболее вероятная версия — происхождение от прозвища Потюпа, которое образовано от глагола «тюпать» (или «тюпнуть») в значении «стучать, бить, ударять» или «идти мелкими шагами, семенить». В северных и сибирских говорах «тюпать» означало ещё и «плестись, еле идти». Приставка «по-» могла придавать глаголу значение однократного или небрежного действия («потюпать» — слегка ударить, побить, или пройтись вразвалку). Таким образом, Потюпа — это прозвище человека с характерной походкой или склонного к потасовкам.

Суффикс «-ин» в фамилии Потюпкин указывает на принадлежность: «чей?» — Потюпкин, то есть сын или потомок Потюпы. Такая модель типична для русских фамилий, образованных от прозвищ или имён, оканчивающихся на -а/-я. Географически фамилия редкая и встречается в основном в центральных и северных регионах России, например, в Вологодской и Кировской областях, что подтверждает её диалектное происхождение. Встречаются и варианты написания — Потюпкина, Потюпкины, что характерно для фамилий, не прошедших строгую литературную норму.

Есть и альтернативная, менее правдоподобная версия: связь с личным именем Потюпа как уменьшительной формой от Потап (каноническое имя Патапий). Однако в этом случае ожидалась бы форма Потапкин или Потапов, а не Потюпкин. Звуковой переход «а» в «ю» нетипичен для русской антропонимии, поэтому гипотеза о прозвище остаётся основной. Сословно фамилия не несёт следов дворянства или духовенства — скорее всего, предки носителя были крестьянами или посадскими людьми, получившими фамилию по уличному прозвищу.

В современных справочниках фамилия Потюпкин не числится среди массовых, что делает её особенно ценной для локальной истории: каждый носитель — возможный потомок конкретного человека с характерным прозвищем, жившего в глубинке.