Фамилия Рыжухина — женская форма фамилии Рыжухин, и её ключ к происхождению лежит в прозвище, а не в имени или профессии. Основа здесь — корень «рыж-», который в русских говорах и диалектах всегда указывал на цвет волос: рыжий, огненно-рыжий, иногда с оттенком «красный» (в старину «рыжий» и «красный» могли быть синонимами). Суффикс «-ух-» делает эту фамилию особенно интересной. В русском языке суффикс «-ух(а)» часто придавал слову оттенок просторечия, грубоватости или даже иронии: «рыжуха» — не просто рыжий человек, а тот, чья рыжина бросается в глаза, возможно, с лёгкой насмешкой или удивлением. Сравните с «толстуха», «грязнуха». То есть предок по мужской линии, Рыжуха, был заметно рыжим, и прозвище это закрепилось за ним как основное.

Модель образования типична для русских фамилий: прозвище на «-а» (Рыжуха) дало притяжательное прилагательное с суффиксом «-ин»: «чей?» — Рыжухин, то есть сын или потомок Рыжухи. Женская форма Рыжухина, соответственно, означает «жена или дочь Рыжухина». Суффикс «-ин» — один из самых распространённых в центральной и северной России, он конкурирует с «-ов/-ев», но в данном случае замена маловероятна: «Рыжухов» звучало бы неестественно для русского уха, так как прозвище оканчивается на гласный.

Географически фамилия Рыжухин (и Рыжухина) встречается не повсеместно, а тяготеет к регионам, где жили носители старых русских говоров — Поволжье, Центральная Россия, Урал. Встречается она заметно реже, чем однокоренная Рыжов или Рыжиков. Это говорит о том, что прозвище «Рыжуха» было локальным, диалектным, а не общерусским. В некоторых областях «рыжухой» могли называть не только человека, но и, например, рыжую корову или лошадь, но в основе фамилии почти наверняка лежит прозвище человека — по самому яркому внешнему признаку.

Сословных границ у фамилии не было: рыжий крестьянин, ремесленник или даже мелкий служилый человек мог получить такое прозвище. Дворянских родов с этой фамилией в истории не зафиксировано — это фамилия простонародная, что подтверждается и «грубоватым» суффиксом. Ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог — Рыжу́хина, хотя в некоторых говорах могли произносить и Ры́жухина. В документах XVII–XVIII веков фамилия не встречается в боярских списках или писцовых книгах, что косвенно подтверждает её позднее закрепление в крестьянской среде, когда фамилии давались по уличным прозвищам.