Фамилия Тухатуллин — яркий пример того, как тюркское имя, пройдя через русскую канцелярию, превратилось в фамилию на -ин. Основа здесь — арабское имя Тухватулла (варианты: Тухфатулла, Тухветулла), которое в переводе означает «дар Аллаха» (от «тухфа» — дар, подарок и «Аллах»). В татарской и башкирской среде это имя было распространено как благодарственное: родители называли так долгожданного или единственного ребенка, считая его ниспосланным свыше.

Суффикс -ин указывает на русскую модель образования фамилий от основ на -а, -я (как Пушкин или Репин). В документах XIX — начала XX века, когда татары и башкиры массово получали фамилии, к имени отца (Тухватулла) прибавляли русский патронимический суффикс, и сын записывался как «Тухватуллин». Со временем безударная гласная в корне редуцировалась, и фамилия закрепилась в произношении как «Тухатуллин». Это типичный случай «аканья» на письме: в разговорной речи имя звучало как «Тухатулла», а писарь фиксировал услышанное.

Географически фамилия тяготеет к регионам проживания волго-уральских татар и башкир — Татарстан, Башкортостан, Оренбургская, Челябинская области. Встречается она нечасто, что говорит о её локальном характере: возможно, родословная восходит к одному или нескольким селениям, где жили носители этого имени. Родственные фамилии — Тухватуллин, Тухфатуллин, Тухветуллов — отличаются лишь вариантами записи того же арабского имени.

С социальной точки зрения, предки Тухатуллиных, скорее всего, были крестьянами или ремесленниками. В среде татарского купечества и духовенства чаще встречались фамилии на -ов (от имен на согласный, например, Абдуллин — от Абдуллы), а форма на -ин типична для простонародья, где имя отца оканчивалось на гласный. Таким образом, Тухатуллины — это потомки человека, которого в общине называли по отцу, а его самого считали «божьим даром» для семьи.