Фамилия Воронухин образована по одной из самых распространённых в русском языке моделей: от прозвища, оканчивающегося на -уха, с помощью патронимического суффикса -ин. Суффикс -ин указывает на принадлежность: Воронухин буквально означает «сын Воронухи» или «человек из рода Воронухи». Такая модель типична для фамилий, возникших в северных и центральных областях России, где прозвища на -уха (Вертуха, Говоруха, Воронуха) были особенно употребительны.

Прозвище Воронуха могло иметь два разных источника. Первый — прилагательное «вороной», то есть «чёрный, цвета воронова крыла». Так могли прозвать человека за очень тёмные волосы, смуглую кожу или привычку носить чёрную одежду. Второй источник — нарицательное «ворон». В этом случае прозвище давали не столько за внешность, сколько за качества, которые народная молва приписывала этой птице: зоркость, громкий голос, иногда — вороватость или крикливость.

Не исключено, что Воронуха — это мирское охранительное имя. В древнерусской традиции детям нередко давали «отрицательные» имена (Некрас, Нелюб, Ворон), чтобы обмануть злых духов: считалось, что ребёнок с таким именем не привлечёт их внимания. Подобные имена на Руси были широко распространены. В труде С. Б. Веселовского «Ономастикон» упоминаются, например, Фёдор Васильевич Ворон Вельяминов, боярин московских князей середины XIV века, и Воронец Степанов, землевладелец первой половины XV века из Радонежа. Эти примеры показывают, что корень «ворон» активно использовался в личных именованиях разных сословий.

Таким образом, фамилия Воронухин закрепилась за потомками человека, которого в быту звали Воронухой — независимо от того, было это прозвище или охранительное имя. Со временем, когда фамилии стали передаваться по наследству, форма на -ин зафиксировала родовую принадлежность, и сегодня мы встречаем её у носителей, расселённых преимущественно в центральной России и Поволжье.