Фамилия Пуполыня — редкий случай, когда мы почти наверняка можем указать на географию её происхождения, но затрудняемся с точным значением корня. Скорее всего, перед нами украинская или польская фамилия, образованная при помощи суффикса -ын/-ин, который в восточнославянских языках часто указывал на принадлежность: «чей?» — Пуполын, то есть сын или потомок человека по прозвищу Пупола. Женская форма на -я здесь, вероятно, закрепилась в результате склонения или как вариант записи (Пуполыня вместо Пуполын).

Самое сложное — основа «пупол-». В украинских говорах «пуполь» или «пупол» может означать «пупок», «пуповина» или что-то округлое, выпуклое. Однако звучание фамилии заставляет вспомнить и польское слово «pupa» (попа, зад), от которого образовано множество прозвищ и фамилий (Пупа, Пупель, Пуполя). Прозвище Пуполя могли дать полному, круглому человеку или, в ироничном ключе, тому, кто постоянно «пупится» — дуется, надувается. Есть и менее вероятная, но возможная версия: связь с диалектным «пупор» — пузырь, волдырь, что также указывало бы на внешность.

Суффикс -ыня встречается нечасто и может быть результатом адаптации фамилии на русской почве: «Пуполын» превратилось в «Пуполыня» по аналогии с фамилиями вроде Шурыгин — Шурыгиня. В польском языке аналогом был бы суффикс -ина, так что Пуполыня могла возникнуть на западноукраинских землях, граничащих с Польшей.

Среди носителей фамилии Пуполыня нет известных исторических личностей, что подтверждает её локальный, вероятно, крестьянский или мещанский характер. Фамилия не попала в дворянские родословные книги, а значит, предки были простыми людьми — возможно, земледельцами или ремесленниками из Галиции или Волыни. Сегодня она встречается единично, в основном в западных областях Украины и среди потомков переселенцев в России.