Фамилия Антолайнен — один из самых узнаваемых финских следов в российском ономастиконе, хотя встречается она и у карел, и у других народов северо-запада. Её основа — уменьшительная форма от канонического имени Антоний, которое в финском произношении дало Антти или Антто. Ключевой элемент — суффикс -лайнен (-lainen), типичный для восточной Финляндии и Карелии. В отличие от западных фамилий на -сон (вроде Йоханссон), восточная модель не просто указывала на отчество, а прикрепляла человека к роду или месту: буквально Антолайнен переводится как «из рода Антто» или «живущий у Антто».

Скорее всего, первый носитель получил фамилию по хутору Антола (Antola), названному в честь основателя Антти. В крестьянской и рыбацкой среде, где не было сословных фамилий на -ов/-ев, такое прозвище по имени отца или названию двора было естественным способом самоидентификации. Фамилия закрепилась среди ингерманландских финнов (жителей Ленинградской области) и карел. После переселений XIX века и советских репрессий Антолайненов разбросало по всей России, но наибольшая концентрация остаётся в Карелии и на северо-западе.

В русском произношении ударение падает на второй слог: Антолáйнен. Фамилия сохранила исконное написание с финским дифтонгом -ai-, который в русском языке часто упрощается до -а- или -о-. Поэтому в документах встречаются варианты Антоланен и Анталайнен — все они восходят к тому же Антти. В отличие от фамилий, образованных от профессий или прозвищ по внешности, Антолайнен ничего не говорит о ремесле предка, зато точно указывает на его корни: северо-западные земли, где хуторская система и родовые имена определяли, кто ты и откуда.