Фамилия Гарматина — женская форма, а её основа — мужская фамилия Гарматин, которая образована по простой и распространённой модели: от прозвища или профессии с помощью суффикса -ин. Суффикс -ин в русских фамилиях указывает на принадлежность: сын Гарматы, то есть потомок человека, которого звали Гармата. Само слово «гармата» в русских говорах — это пушка или вообще огнестрельное орудие. Слово пришло из польского языка (armata), где означало то же самое, а в русский вошло через западнорусские земли. Так что носитель фамилии Гарматин — это, скорее всего, потомок пушкаря, артиллериста или мастера, делавшего пушки.

В отличие, например, от фамилий на -ов, которые чаще образовывались от полных имён или названий животных, фамилии на -ин от слов женского рода (а «гармата» — женского) сразу выдают прозвищную или профессиональную основу. В документах XVII–XVIII веков на Украине и в южнорусских областях слово «гармата» было обычным, а «гарматный» значило «пушечный». Прозвище Гармата мог получить не только пушкарь, но и человек с громким голосом или вспыльчивым характером — по аналогии с «пушкой».

С географией у фамилии всё прозрачно: наибольшая концентрация носителей — в южных регионах России, на Украине и в Белоруссии, то есть в тех краях, где польское влияние и артиллерийское дело были развиты раньше и сильнее. В центральных и северных областях фамилия встречается реже, там чаще использовали «пушка» и производные — Пушкарёв, Пушкин.

Есть и другая, менее вероятная версия: связь с тюркским словом «гармат» — «смесь», «мешанина», но она не подкреплена ни бытованием слова в русских говорах, ни типичной для тюркских заимствований фонетикой. Поэтому профессиональное происхождение от пушкаря — основной и самый правдоподобный вариант. Фамилия Гарматина нечастая, но её носители могут смело связывать свою родословную с военным или ремесленным делом, связанным с пушками.