Фамилия Анатонова — женская форма, а её мужской вариант — Анатонов. Это сравнительно редкая фамилия, и её происхождение неочевидно на первый взгляд. В русской ономастике фамилии на -ов/-ев чаще всего образуются от полных или уменьшительных форм крестильных имён, прозвищ или названий профессий. В случае с Анатоновым мы сталкиваемся с основой, которая не лежит на поверхности.

Самый вероятный путь — от производной формы имени Анатолий. В народной речи это имя сокращали до Анатóха, а от него могли образовать уменьшительное Анатóня. Суффикс -оня характерен для русских и украинских просторечных форм имён (например, Максим — Максоня, Степан — Степоня). От прозвищного имени Анатоня или Анатон с помощью патронимического суффикса -ов и возникла фамилия. Таким образом, Анатонов — это «сын Анатони» или «потомок того, кого звали Анатоня», то есть Анатолия.

Менее правдоподобная, но возможная версия — связь с греческим словом «анатон» (ἀνατόν), что означает «восток» или «восходящий». В этом случае фамилия могла быть искусственной, семинарской — такие фамилии давали в духовных училищах выходцам из простых семей, чтобы подчеркнуть христианские добродетели или географические понятия. Однако для фамилии Анатонов эта гипотеза слаба: обычно семинарские фамилии образовывались от латинских или греческих корней с суффиксом -ский (Анатонский), а не с бытовым -ов.

Географически фамилия Анатонов встречается спорадически, без ярко выраженного гнезда в одном регионе. Это говорит о том, что она возникла в разных местах независимо, как вариант фамилии от имени Анатолий. В дореволюционных записях её могли писать через «а» (Анатонов) или через «о» (Онатонов) — путаница из-за акающего произношения. В любом случае, корень фамилии указывает на имя, а не на ремесло или место жительства, и её носители — потомки человека по имени Анатолий, которого в быту звали просто Анатоня.