Фамилия Золтухин — один из тех редких случаев, когда написание расходится с произношением и вводит в заблуждение. На слух она звучит как Золотухин, и именно так её чаще всего записывали в документах. Буква «т» в корне — не опечатка, а следствие диалектного произношения или случайной фиксации: в некоторых говорах «золотуха» могла звучать с твёрдым «т» как «золтуха». Однако основная версия происхождения связана с нарицательным «золотуха» — так в народе называли золотушный диатез, а также кожную сыпь и воспаление лимфоузлов (скрофулёз). Прозвище Золотуха давали либо болезненному, бледному человеку, либо, по народной иронии, тому, кто якобы «богат золотом» — то есть весь в жёлтых корочках. Фамилия образована по стандартной русской модели: прозвище Золотуха → Золотухин (чей? — сын Золотухи). Форма Золтухин — вариант того же ряда, но с редуцированной гласной.

Суффикс -ин указывает на принадлежность к роду конкретного человека, а не на географическое название или сословие. Такие фамилии в XVI–XVII веках получали крестьяне и посадские люди, реже — служилые. В переписных книгах XVII века встречаются Золотухины в разных уездах — от Вологды до Рязани, а вот Золтухины фиксируются реже, чаще в южнорусских и белорусских говорах, где аканье и редукция гласных сильнее. Поэтому географически фамилия Золтухин может указывать на Курскую, Орловскую или Воронежскую губернии, где «о» в безударном положении почти не произносили.

Интересно, что однокоренные фамилии Золотарев, Золотарь, Золотаренко связаны с ремеслом златокузнеца, а Золотухин — с болезнью. Это разные семантические гнёзда, хотя внешне похожи. В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» Золотухин отнесён к группе фамилий от прозвищ, данных по физическим недостаткам или болезням, — наряду с Гнилозубовым, Кривошеевым, Безносовым. В крестьянской среде такие прозвища не считались оскорбительными, а были скорее бытовым маркером.

В XX веке написание через «т» могло закрепиться из-за ошибок паспортистов или сознательного упрощения: носитель сам говорил «Золтухин», и так записывали. Сейчас это редкая форма: по базам данных, на 10 Золотухиных приходится примерно один Золтухин. Встречается она преимущественно в центральных и чернозёмных областях России. Никакого отдельного «золотого» или «тюркского» корня у фамилии нет — все попытки связать её с «золотом» через тюркские языки натянуты и не подтверждаются ономастикой.