Фамилия Болозина образована от прозвища Болозя. В основе лежит древнерусское наречие «болозе» — «благо, хорошо», которое употреблялось в разговорной речи. Человека, часто повторявшего это слово, могли прозвать Болозей. Со временем это прозвище закрепилось за его потомками в форме фамилии Болозина.

Фамилия относится к распространённому типу на -ин, который в русской ономастике обычно указывает на принадлежность к роду: «чей?» — Болозин, то есть потомок Болози. Такая модель типична для фамилий, образованных от прозвищ, оканчивающихся на -а или -я. В данном случае исходное прозвище Болозя дало основу Болозин-, а женская форма Болозина закрепилась по грамматическому роду.

Географически фамилия редкая, встречается преимущественно в центральных и северных регионах России, что косвенно подтверждает её древнее происхождение от живого диалектного слова. Иных версий, кроме связи с «болозе», у фамилии нет — другие корни (например, от «болото» или иноязычные заимствования) маловероятны, так как не объясняют ни суффиксальной модели, ни фонетики.