Фамилия Гомолин — одна из тех, что образована от прозвища, но её корень неочевиден на первый взгляд. В отличие от фамилий на «ремесло» или «отчество», здесь придётся разбирать значение основы, и у исследователей нет единого мнения.

Словообразовательная модель проста: суффикс -ин указывает на принадлежность («чей?»), то есть Гомолин — потомок человека по прозвищу Гомола. Само прозвище Гомола в русских говорах имеет несколько значений. Самое вероятное — диалектное «гомола» (или «гомоля») в значении «ком», «глыба», «комок чего-либо». В южнорусских и украинских говорах так могли назвать медлительного, неповоротливого человека — как «комок», который тяжело сдвинуть. Второй вариант — связь с глаголом «гомонить» (шуметь, галдеть, говорить невнятно). Тогда прозвище Гомола мог получить говорливый, шумный человек, а возможно, и тот, кто говорил неразборчиво, «гомонил».

Менее распространённая, но тоже возможная версия — от слова «гомола» как названия какой-либо утвари или орудия труда. В некоторых диалектах так именовали деревянную колотушку или пест. В этом случае прозвище могло закрепиться за человеком, который изготавливал такие предметы или пользовался ими (например, маслобойщик или плотник).

Географически фамилия Гомолин встречается не повсеместно, а тяготеет к регионам, где были распространены южнорусские говоры — Курская, Воронежская, Тамбовская области, а также к Поволжью. Встречаются Гомолины и на Урале, что объясняется переселенческими потоками из центральной России в XVII–XVIII веках. В старых документах форма фамилии могла колебаться: Гомолин, Гомолен, Гамолин (с аканьем).

Родственных фамилий по корню немного: Гомолко, Гомоля, Гомолкин. Все они восходят к тому же диалектному гнезду. В отличие, скажем, от фамилий на -ский, которые часто указывали на географическое происхождение, Гомолин — чисто прозвищная фамилия, и её носитель, скорее всего, был крестьянином или посадским человеком, получившим меткое уличное имя.