Фамилия Сутки — редкий случай, когда слово, ставшее фамилией, почти не изменило формы. Она образована от нарицательного «сутки» напрямую, без типичных суффиксов -ов, -ин или -ский. Такая модель встречается в основном у фамилий, зафиксированных в северных и сибирских говорах, где прозвища нередко переходили в официальные фамилии без дополнительных оформлений. Скорее всего, предок носителя фамилии Сутки получил прозвище, связанное с работой, длившейся круглые сутки, или с каким-то событием, которое длилось ровно день.

В русских говорах у слова «сутки» есть и переносное значение — «срок», «время», а в некоторых диалектах так называли отдых после рабочего дня. Прозвище могли дать человеку, который работал без передышки, или, наоборот, тому, кто любил долго спать — от зари до зари. Есть и менее очевидная версия: фамилия могла возникнуть из украинского или белорусского «сутка» — «собака» (уменьшительное от «сука»). В этом случае фамилия Сутки звучала бы как «Собачкин», но по звучанию ближе к «Суткин». Правдоподобность этой версии ниже: маловероятно, чтобы прозвище «Сутка» в значении «собачка» закрепилось во множественном числе.

Географически фамилия тяготеет к северо-западу России и к Уралу. В дореволюционных метрических книгах Сутки встречаются в Вятской и Пермской губерниях — это косвенно подтверждает связь с диалектным словом, а не с общеупотребительным «сутки» в прямом значении. В этих краях слово «сутки» могло обозначать не только меру времени, но и суточную смену работы на заводе или руднике.

С точки зрения словообразования фамилия осталась в исходной форме множественного числа. В русской ономастике это нетипично: обычно фамилии на -и образуются от прилагательных или от прозвищ в родительном падеже (например, Кривых). Сутки же — чистая основа именительного падежа. Это делает фамилию одной из тех, что не склоняется по падежам в мужском варианте, а в женском — не меняется вовсе. Такой тип встречается у единичных фамилий, и он почти всегда указывает на позднюю фиксацию или на то, что фамилия сложилась в устной традиции, а не через канцелярию.