Фамилия Болоотский — редкий случай, когда написание почти полностью совпадает с произношением, и это сразу выдаёт её вероятное происхождение. Скорее всего, перед нами не исконно русская, а искусственная семинарская фамилия, образованная от слова «болото».

В духовных училищах и семинариях XVIII–XIX веков будущим священникам нередко давали фамилии, переведённые на латынь или греческий, либо просто «облагороженные» с помощью суффикса -ский/-цкий. Так появлялись Преображенские, Рождественские, а также «природные» фамилии, где корень брали из окружающей среды. Болото, будучи неблагозвучным в быту, в фамилии с суффиксом -ский становилось «академичным». Двойное «о» в корне (Болоотский) — скорее всего, графическая фиксация ударного звука: раньше писали так, как слышали, и удвоение могло подчеркнуть, что это не «Болотский» (от «болотце»), а именно «Болоотский», где «оо» читается как одно долгое «о».

Впрочем, нельзя исключать и топонимическую версию. На картах России встречаются урочища и небольшие речки с названием Болота, Болотное, Болотская. Если предки жили в такой местности, фамилия могла возникнуть как прозвище по месту жительства: «человек с Болота» — Болоотский. Суффикс -ский в этом случае указывал на принадлежность к определённой территории, что типично для дворянских и польских фамилий, но в крестьянской среде встречалось реже.

Интересно, что в отличие от массовых фамилий вроде Болотников (от рода занятий — сборщик болотных ягод или житель болота), форма Болоотский почти не встречается в архивных переписях крестьян и мещан. Это косвенно подтверждает версию о семинарском или искусственном происхождении. Носители такой фамилии, скорее всего, были выходцами из духовного сословия, где фамилии давались нарочито книжные, с двойным звучанием корня.

Есть и более прозаичное объяснение: описка писаря. В дореволюционных документах фамилию Болотский (от «болотный») могли записать с лишней буквой «о» случайно, и такой вариант закрепился. Но учитывая редкость фамилии, первая версия — намеренное «учёное» удвоение — выглядит правдоподобнее.