Фамилия Карагулина — яркий пример русской фамилии, образованной от прозвища или тюркского имени. Её основа, «Карагул», восходит к тюркским языкам, где «кара» означает «черный» (иногда в переносном смысле — «простой», «народный» или «сильный»), а «гул» — «раб» или «слуга». Вместе это могло означать «черный раб», но чаще так называли человека с темными волосами или смуглой кожей, либо же давали имя-оберег, чтобы отвести от ребенка злые силы. В тюркской традиции имена с компонентом «кара» нередко давали детям из знатных родов, подчеркивая их силу и мощь, так что прямолинейно переводить «Карагул» как «раб» не стоит — скорее, это прозвище по внешнему признаку или охранительное имя.

Суффикс «-ин» указывает на принадлежность: Карагулин — это сын или потомок Карагула. Такая модель типична для русских фамилий, образованных от прозвищ, имен или названий профессий, оканчивающихся на согласный или «-а»/«-я». Фамилия Карагулина — женская форма, мужской вариант — Карагулин.

Географически фамилия тяготеет к регионам с историческим тюркским влиянием: Поволжье (Татарстан, Башкортостан), Оренбуржье, а также юг России и Западная Сибирь. Встречается она нечасто, что делает её довольно редкой. Предки носителей фамилии, скорее всего, были выходцами из тюркской среды, которые со временем перешли в православие и обрусели, сохранив в фамилии память о родовом прозвище. В некоторых случаях фамилия могла возникнуть и у русских, живших в смешанных регионах и получивших прозвище от соседей.

Однокоренные фамилии — Карагулов, Карагулян (армянская адаптация), а также более распространенные Караев, Карамышев — подтверждают популярность корня «кара» в русской ономастике. В отличие от них, Карагулина сохранила редкий второй компонент «-гул», что делает её особенно интересной для этимологов.