Фамилия Тутунжиу — редкий случай, когда румынское окончание -у («-u») прирастает к тюркской основе, и вся конструкция оказывается в русском контексте. Если отбросить конечное -у, остаётся основа «тутунжи» — так в тюркских языках называли того, кто связан с табаком. Слово «тутун» (дым, табак) плюс суффикс деятеля -жи/-джи даёт «табаковод», «торговец табаком» или просто «курильщик» — прозвище по занятию или привычке.

Фамилия явно молдавского или румынского происхождения и попала в русский язык через Бессарабию, которая входила в состав Российской империи, а затем СССР. Окончание -у в румынских фамилиях — это артикль мужского рода (как в фамилиях Караджиу, Чобану), который при переходе в русский язык часто воспринимается как часть основы. Поэтому фамилию Тутунжиу не склоняют: Иван Тутунжиу, у Ивана Тутунжиу.

По словообразовательной модели это типичная «профессиональная» фамилия, распространённая среди народов, где табак был товарной культурой — в Молдавии, на Балканах, в Малой Азии. В русском языке аналогом был бы Табаков или Табачников, но Тутунжиу сохранила иноязычный корень и грамматику, что делает её заметной даже в многонациональном списке фамилий юга России.

Встречается она нечасто, в основном у потомков молдавских или гагаузских переселенцев. О сословном происхождении носителей судить сложно: табаководством занимались и крестьяне, и мелкие торговцы, так что фамилия не указывает ни на дворянство, ни на духовенство. Единственная нить к прошлому — само слово «тутун», которое в тюркских языках родственно «дыму» и «туману», что добавляет прозвищу оттенок не только ремесла, но и образа жизни.