Фамилия Тонкой — редкий пример, где ударение и окончание сразу выдают нестандартную модель образования. В русских фамилиях форма на -ой (с ударным окончанием) обычно указывает на прилагательное в мужском роде: Толстой, Босой, Кривой. Тонкой — из того же ряда. Это не притяжательное прилагательное с суффиксом -ов/-ев (как Петров или Иванов), а полное прилагательное, которое застыло в роли фамилии. Основа — тонк-, то есть «тонкий».

Прозвище Тонкой могли дать человеку по внешнему признаку: худощавому, субтильному сложению. В крестьянской среде, где физическая сила и плотность ценились, «тонкой» звучало не как комплимент, а как меткая бытовая характеристика. Но есть и другая, менее очевидная возможность: в некоторых говорах «тонкой» значило не только «не толстый», но и «нежный, слабый, хлипкий» — в том числе в переносном смысле, о характере. Поэтому прозвище могло закрепиться за человеком с тихим нравом или слабым здоровьем.

Географически фамилия Тонкой встречается редко и локализована. Основные очаги — южнорусские области (Курская, Белгородская, Воронежская) и частично Украина. Это косвенно подтверждает связь с акающими говорами: в них форма «Тонкой» произносилась бы естественно, без смещения ударения. В северных и центральных регионах чаще встречается вариант Тонкий — с безударным окончанием, которое в документах могли записать как Тонков, подгоняя под привычную модель.

Интересно, что фамилия могла возникнуть и как прозвище мастера, работающего с тонким материалом: кузнеца, делающего тонкие гвозди, или ткача, производящего редкое полотно. Но эта версия менее распространена в ономастике: специалисты (Б. Унбегаун, В. Никонов) склонны видеть в основе «тонкий» прямое описание человека, а не его ремесла.

Сословного барьера у фамилии не было. Тонкой мог быть и крестьянином, и мещанином, и казаком — в казачьих реестрах XVII–XVIII веков такие прозвища фиксировались как личные, а потом переходили в фамилии. Дворянских родов с этой фамилией не известно, что тоже говорит в пользу её «народного», низового происхождения.

Написание с одним «к» (Тонкой, а не Тоннкой) — норма для русского языка, где двойная согласная в корне «тонк-» не требуется. В дореволюционных метриках можно встретить вариант «Тонкой» с буквой «i» в окончании (Тонкiй), но это особенности дореформенной орфографии, а не отдельная фамилия.