Фамилия Завитухин, как и многие русские фамилии на -ин, образована от прозвища. Её основа — слово «завитуха», которое напрямую связано с «завитком». В русских говорах «завитухой» называли кудрявого человека: того, у кого волосы вились локонами, а не лежали гладко. Прозвище было наглядным и цепким — внешность бросалась в глаза, поэтому именование легко закреплялось за человеком и переходило к его детям.

Но есть и вторая версия, не менее правдоподобная. Слово «завиток» имело не только бытовое, но и ремесленное значение — так называли резное или писаное украшение в форме спирали, характерное для исконно-русского декора. В этом случае Завитухой могли прозвать мастера, который делал резные панно, наличники или прялки с обильными завитками. Завиток в народном искусстве считался символом жизни и движения, и умельцы охотно использовали его для изображения живых форм — трав, ветвей, волн. Прозвище по ремеслу было не менее устойчивым, чем по внешности.

Словообразовательная модель проста: прозвище Завитуха плюс типичный русский суффикс принадлежности -ин. Фамилии на -ин в центральной России и на севере образовывали от основ на -а, -я, поэтому Завитухин стоит в одном ряду с Пушкиным, Репиным или Козьминым. Географически фамилия встречается преимущественно в центральных областях России, но без ярко выраженного локального гнезда — её носители рассеяны по разным регионам.

Однокоренных фамилий немного: Завитухин соседствует с Завитковым и Завитковским, но последние встречаются реже. Вариант с суффиксом -ин, а не -ов, указывает на то, что прозвище Завитуха было распространено в тех говорах, где преобладала именно эта модель — то есть в северных и среднерусских землях. Так что, скорее всего, предки носителя фамилии были либо кудрявым человеком, либо резчиком по дереву, украшавшим крестьянские дома узорочьем.