Фамилия Бутолин образована по типичной для русского севера модели — от прозвища Бутола с помощью патронимического суффикса -ин. Этот суффикс указывает на принадлежность: «чей?» — сын Бутолы. Основа же прозвища напрямую связана с олонецкими говорами, где «бутола» — это разновидность ягдташа, охотничьей сумки из двух мешков, соединённых лямками.

Такая деталь сразу проясняет вероятное занятие родоначальника. В условиях Карелии и Русского Севера охота была одним из основных промыслов, и прозвище по предмету снаряжения — вещь обычная. Бутолой могли назвать человека, который постоянно носил с собой эту сумку, либо мастера, который их шил. В любом случае, прозвище приросло к человеку как бытовая характеристика, а затем перешло в фамилию.

Словообразовательно фамилия стоит в одном ряду с такими северными фамилиями, как Котомин (от «котома» — заплечный мешок) или Пестерин (от «пестерь» — короб для сена). Все они — примеры «вещных» прозвищ, которые не описывали внешность или характер, а указывали на ремесло или бытовую деталь. Интересно, что в некоторых говорах слово «бутола» могло означать и просто неуклюжего человека — но эта версия менее убедительна, поскольку основное значение прочно привязано к охотничьему инвентарю.

Географически фамилия Бутолин тяготеет к северо-западу России: Олонецкая губерния, Архангельская область, Вологодчина. Встречается она и в Зауралье, куда переселенцы с Севера принесли свой говор и прозвища. В дореволюционных метрических книгах можно найти Бутолиных среди государственных крестьян и мещан — сословий, где прозвищные фамилии были особенно распространены.