Фамилия Горголина звучит необычно для русского уха, и это неслучайно: её происхождение, скорее всего, не славянское, а итальянское или греческое. В русском языке она закрепилась в женской форме, но её основа — мужская фамилия Горголин, а та, в свою очередь, восходит к личному имени или прозвищу.

Самая вероятная версия — связь с итальянской фамилией Gorgolini, которая образована от имени Gorgolo. В итальянской ономастике это уменьшительная форма от Giorgio (Георгий) или от имени Gorgonio. В греческом варианте корень «горго» (γοργός) означает «быстрый», «проворный», а также отсылает к мифологическим Горгонам. Вряд ли предка прямо называли в честь Медузы, но прозвище «Горго» или «Горгос» мог получить человек с резким взглядом, быстрый в движениях или, наоборот, с необычной внешностью.

Суффикс «-ин» в русской версии Горголин — типичный патронимический показатель, отвечающий на вопрос «чей?». То есть Горголин — это «сын Горголы» или «потомок Горголи». Для русского языка такая модель естественна, хотя сама основа остаётся чужеродной. Встречаются и варианты написания с двойным «л» (Горголлин), что может указывать на итальянский прототип с удвоенной согласной.

Географически фамилия редкая. Основные следы ведут на юг России и в Закавказье, где в XIX веке селились итальянские и греческие купцы, строители, моряки. Встречается она и среди потомков греческих колонистов Приазовья. Социально носители фамилии могли быть из среды ремесленников, мелких торговцев или даже служилых людей, получивших фамилию по прозвищу от начальства.

Других версий, например, от славянского «горготать» (кричать, шуметь), рассматривать всерьёз не стоит — это случайное звуковое совпадение. Фамилия Горголина остаётся ярким примером того, как иноязычное прозвище прижилось в русской среде, обрасло патронимическим суффиксом и сохранило свою уникальную фонетику.