Фамилия Карагулины — редкий пример русской фамилии, образованной не от мужского, а от женского имени. В основе лежит тюркское женское имя Карагуль, что в переводе означает «чёрная роза» или «чёрный цветок» (от тюрк. кара — «чёрный» и гюль — «цветок, роза»). Такое имя могли дать смуглой или темноволосой девушке, либо же оно имело охранительный смысл — чтобы «отвести» от ребёнка зло.

Поскольку фамилия образована от женского имени, её модель нестандартна. Обычно русские фамилии на -ин возникали от имён или прозвищ на -а/-я (Иван → Иванов, но Кузьма → Кузьмин). Здесь же исходное имя Карагуль дало форму Карагулин, что означает «чей?» — сын или потомок Карагули. Носитель фамилии — человек из рода женщины по имени Карагуль. Такое возможно, если женщина была вдовой, главой семьи или просто занимала заметное положение.

Исторически фамилии с корнем Карагуль- могли появиться в среде тюркских народов, а затем — в русской среде, особенно в тех регионах, где русские и тюрки жили рядом: в Поволжье, Приуралье, на юге России. В XV–XVII веках многие выходцы из Золотой Орды, Казанского и Астраханского ханств переходили на русскую службу, крестились и получали фамилии по своим старым именам. Так тюркское женское имя могло стать основой русской фамилии.

Распространённая версия, что фамилия указывает на дворянское происхождение, не всегда верна. Среди носителей фамилии действительно были служилые люди, но основная масса Карагулиных — это крестьяне и мещане, особенно в Оренбургской, Уфимской и Самарской губерниях. Фамилия встречается и у татар, и у русских, и у башкир — в каждом случае с одним корнем, но разной историей.

Словообразовательно фамилия проста: корень Карагуль- + суффикс -ин. Ударение, скорее всего, падает на последний слог: Карагули́н. В документах XVIII–XIX веков встречаются варианты написания: Карагулинъ, Карагулев, а также Карагулов — последний мог возникнуть, если имя переосмыслили как мужское (Карагул). Но исходная форма именно от женского имени — редкий случай в русской ономастике, что делает фамилию любопытным памятником языкового смешения и бытовой культуры.