Фамилия Тугияин — редкий случай, когда написание почти полностью совпадает с произношением, но именно это совпадение и скрывает её происхождение. В основе лежит не имя и не профессия, а прозвище, и чтобы его расшифровать, нужно отбросить современную орфографию и вслушаться в звучание.

Ключ к разгадке — суффикс -яин. В русских фамилиях он встречается нечасто и почти всегда указывает на принадлежность к определённой местности или группе людей по старому принципу: «кто ты?» — «тугияин». Исходное слово — «тугой». В диалектах XIX века «тугой» означало не только «плотный» или «упругий», но и «скупой», «крепкий на руку», а в некоторых говорах — «упрямый» или даже «суровый». Человек с таким прозвищем мог быть прижимистым хозяином, несговорчивым соседом или просто человеком с тяжёлым характером.

Модель образования здесь — от прозвища Тугой с помощью суффикса -яин, который в древности образовывал существительные со значением лица по характерному признаку (сравните: «слепой» — «слепяин», «глухой» — «глухяин»). Со временем это слово закрепилось как фамилия, причём в форме, близкой к исходному прозвищному имени. Географически фамилия тяготеет к северным и центральным областям России, где диалектное слово «тугой» было особенно употребительно, но точных данных о гнезде распространения нет — фамилия очень редкая.

Версия о тюркском корне (от «туг» — знамя, бунчук) маловероятна: суффикс -яин не характерен для тюркских заимствований в русских фамилиях, а форма «Тугияин» не объясняется через тюркскую основу без натяжек. Таким образом, предок носителя этой фамилии, скорее всего, получил прозвище Тугой за свой нрав или манеру держаться, а потомки записали его как Тугияин — по живому произношению, не «исправляя» на более привычное Тугов или Тугин.