Фамилия Трайнюшина — женская форма, мужская — Трайнюшин. Она довольно редкая, и её корни стоит искать не в географическом названии или церковном имени, а в прозвище. Основа фамилии — «Трайня» или «Трайнюша». Слово «трайня» в южнорусских и украинских говорах могло означать «тройня», то есть тройняшка. Прозвище Трайня могли дать человеку, который был одним из тройняшек, либо отцу троих детей. В некоторых диалектах «трайня» — это ещё и «третья часть чего-либо» или «третий ребёнок». Таким образом, фамилия Трайнюшин — это указание на порядок рождения или на семейную особенность.

Суффикс «-ин» в фамилии указывает на принадлежность: «чей?» — Трайнюшин, то есть сын или потомок Трайнюши. Уменьшительно-ласкательная форма «Трайнюша» (от Трайня) типична для разговорной речи: так могли называть младшего из тройняшек или просто ласково — того, кто носил прозвище Трайня. В отличие от фамилий на «-ов/-ев», которые преобладают в центральной России, фамилии на «-ин» чаще встречаются на севере и востоке страны, но в случае с «Трайнюшиным» географическая привязка более сложная: корень «трай-» отчётливо тяготеет к южнорусским и украинским землям.

У фамилии есть и менее вероятная, но возможная версия: связь с личным именем Трофим. В просторечии Трофима могли называть Троша, Троня, а «Трайня» — это уже искажённая или диалектная форма того же имени. Если принять эту гипотезу, то Трайнюшин — это «трофимов сын», но с сильным фонетическим изменением. Однако версия с «тройней» выглядит более прямой и логичной, так как слово «трайня» в значении «тройня» фиксируется в словарях русских говоров, особенно в курско-орловской и рязанской зонах.

Встретить фамилию Трайнюшина можно в единичных записях по Центральной России и Поволжью. Она не принадлежала к дворянским родам — скорее всего, это фамилия крестьянская или мещанская. Прозвище, лёгшее в основу, не обидное и не насмешливое, а описательное: оно выделяло человека по числу детей в семье или по порядку рождения.