Фамилия Бармотина — женская форма фамилии Бармотин. В её основе лежит прозвище Бармота, которое образовали от слова «барма» с помощью суффикса «-от-». Само слово «барма» многозначно, и от того, какое из значений вложили в прозвище, зависит, кем был предок.

Наиболее вероятное объяснение связано с московским диалектом: там «бармой» называли бормотуна, картавого человека или того, кто говорит невнятно. Прозвище Бармота в этом случае указывало бы на особенность речи — шепелявость, картавость или привычку бормотать себе под нос. Такие прозвища по физическому недостатку или манере поведения давали легко и охотно, поэтому эта версия выглядит самой естественной.

Менее распространённые, но возможные варианты — пермское диалектное значение «вор» или архаичное «ожерелье на торжественной одежде со священными изображениями». Бармы как часть парадного облачения носили духовные сановники и российские государи. Если прозвище дали по роду занятий, предок мог быть либо мастером, изготавливавшим такие ожерелья, либо человеком, имевшим к ним отношение при дворе или в церкви.

Словообразовательная модель типична для русских фамилий: суффикс «-ин» указывает на принадлежность («чей?»), то есть Бармотина — буквально «дочь или жена Бармоты». Фамилия встречается нечасто, что косвенно подтверждает её происхождение от прозвища, а не от распространённого имени или профессии.