Фамилия Шурмухин — редкий случай, когда в основе лежит не имя и не профессия, а, скорее всего, прозвище, связанное с внешностью или поведением. Чтобы понять её корни, нужно отбросить фамильный суффикс -ин, который указывает на принадлежность («чей?» — сын Шурмухи). Остаётся основа «Шурмух» — неканоническое личное имя или прозвище.

Самая прямая версия отсылает к тюркским языкам, где слово «шур» (или «шур») в разных диалектах означает «солёный», «горький» или «болотистый», а «мух» — «печать», «штамп» либо искажённое «муха» (насекомое). В сочетании это могло дать прозвище человеку с «солёной печатью» — возможно, насмешливое имя для въедливого, едкого на язык человека, или для того, кто жил у солончаков. Однако в ономастике более вероятна вторая, бытовая версия.

В русских говорах, особенно в северных и приуральских, «шурмуха» или «шурма» — диалектное название для ерша (рыбы) или для мелкой, костлявой рыбы вообще. Прозвище Шурмуха могли дать низкорослому, худому или суетливому человеку по аналогии с этой колючей и шустрой рыбкой. Суффикс -их- в прозвищной форме (Шурмуха) — типичный для северорусских фамилий на -их и -ых (ср. Глухих, Косых), но здесь он перешёл в притяжательный -ин, что говорит о более позднем оформлении фамилии в центральных или южных регионах. Иными словами, предка звали Шурмуха, а его потомки стали Шурмухиными.

С географической точки зрения фамилия тяготеет к Волго-Вятскому региону и Предуралью. В метрических книгах XIX века Шурмухины встречаются в Вятской губернии (современные Кировская область и Удмуртия) и в Пермской губернии. Это совпадает с ареалом бытования диалектного слова «шурмуха» в значении «рыба ёрш». Встречаются также варианты написания Шурмакин и Шурмуков, что подтверждает «рыбную» версию: в некоторых говорах «шурмак» — это тот же ёрш или пескарь.

Таким образом, Шурмухин — это «рыбная» фамилия по прозвищу, данному за сходство с небольшой колючей рыбой. Она несёт в себе отпечаток северорусской диалектной лексики и указывает на крестьянское происхождение носителей из районов Вятки или Прикамья.