Фамилия Калиолдина — редкий случай, когда женская форма оказывается в центре внимания. В русской традиции фамилии на -ин образуются от основ, оканчивающихся на -а или -я: Калиолдин означает «сын (или потомок) Калиолды». А Калиолда — это прозвище или имя, которое и нужно расшифровать.

Самый вероятный корень здесь — тюркский. Основа «кали» или «калы» в тюркских языках может означать «оставаться», «оставшийся». Например, у татар и башкир имя Калимулла (каль — остающийся + мулла) имеет религиозный оттенок. Вторая часть «-олда» — это, скорее всего, искажённое «улды» (сын) или «олды» (стал, сделался) в диалектном произношении. Таким образом, Калиолда могло быть личным именем со значением «оставшийся сын» — так в семьях, где дети умирали, могли назвать новорождённого, чтобы «обмануть» злые силы и удержать его в живых. Подобные обережные имена широко бытовали у тюркских народов Поволжья и Приуралья.

Другая, менее вероятная версия, связывает «кали» с арабским «кали» (говорящий) или греческим «калос» (красивый), но тюркское происхождение выглядит убедительнее, учитывая распространённость фамилий с похожей структурой (Калимуллин, Калиев, Калинкин) в Татарстане, Башкортостане и Оренбуржье.

Географически фамилия Калиолдина сегодня встречается в основном на Урале и в Западной Сибири, что подтверждает её связь с тюркскими народами, переселявшимися в эти регионы. Суффикс -ин в русской огласовке указывает на то, что фамилия оформлялась уже в русскоязычной среде, скорее всего, при записи в метрические книги или при переписях. Предки носителей фамилии, вероятно, были крестьянами или казаками из смешанных тюрко-славянских поселений, где прозвище Калиолда закрепилось как родовое имя.