Фамилия Валужина — женская форма, образованная от мужской Валужин. В её основе лежит слово «валуга», которое в русских говорах, особенно на Севере и в Сибири, означало «лужа», «грязь», «болотистое место». Человек, получивший прозвище Валуга, мог жить у болота или работать на сырой, топкой земле. В некоторых диалектах «валуга» — это ещё и «палка, колотушка», что добавляет вторую версию: прозвище могло относиться к плотнику или человеку с грубой, «дубовой» манерой общения.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Валужин — «сын Валуги». Это типичная модель для русских фамилий, образованных от прозвищ или нецерковных имён (сравните: Кожин от «кожа», Лужин от «лужа»). Фамилия редкая, её географическое ядро, скорее всего, — северные области России, где диалектное слово «валуга» было в ходу. В центральных и южных регионах она почти не встречается.

Словообразовательная цепочка проста: прозвище Валуга → притяжательное прилагательное Валужин. Ударение, судя по аналогии с фамилиями вроде Лужин, падает на второй слог: Валу́жин. Встречается также вариант Валужан, но он может быть связан с другим корнем — «валужить» (вымазывать глиной), что указывает на ремесло печника или штукатура.

Таким образом, предки носителей фамилии Валужин — скорее всего, жители северных болотистых мест или, реже, ремесленники, работавшие с глиной. Фамилия сохранила редкое диалектное слово, которое сегодня почти вышло из употребления.