Фамилия Пупонин — яркий пример того, как русская фамилия может быть образована от прозвища, связанного с внешностью или характером, а не с профессией или географическим названием. Основа здесь — слово «пу́по», которое в диалектах и старом русском языке означало не только «пупок», но и «выпуклость», «шишка» или «небольшой бугор». Соответственно, прозвище Пу́пок или Пупо́ня давали человеку с заметной родинкой, бородавкой, либо обладателю круглой, полной фигуры. Возможно и переносное значение: так могли назвать любимого, «пузатого» ребенка или, напротив, ворчливого и придирчивого человека — по устойчивому выражению «пуп земли».

Словообразовательная модель типична для центральной России. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Пупонин — «сын Пупони». Сама основа Пупоня — это ласкательно-уничижительная форма от «пуп» (как Ваня от Иван, Степаня от Степан). Интересно, что фамилия не получила широкого распространения: она редкая и локальная. По данным переписей XX века, основное гнездо Пупониных — Нижегородская область и прилегающие районы Поволжья. Это говорит о том, что фамилия, скорее всего, возникла в одной-двух деревнях и не «разошлась» по стране.

Сравнение с однокоренными фамилиями помогает увидеть нюанс. Есть Пупков (от «пупок»), Пупов (от «пуп»), Пупкин (от «пупка») — все они образованы по той же модели, но Пупонин стоит особняком из-за суффикса -оня. Этот суффикс (как в фамилиях Воронин, Звонин) часто придавал прозвищу оттенок просторечия или даже некоторой иронии. В документах XVII–XVIII веков такое прозвище могли дать крестьянину или посадскому человеку с характерной внешностью — и фамилия закрепилась за его потомками.

Версия о происхождении от церковного имени (например, от просторечной формы имени Пупоний, которое иногда считают вариантом латинского «папа» или «отец») малоубедительна: таких имен в святцах нет, а в быту они не встречались. Поэтому основная и единственная реалистичная гипотеза — прозвищная, от внешнего признака или свойства.