Фамилия Каракулин происходит от прозвища Каракуля. В основе лежит нарицательное слово «каракуля», у которого несколько значений, и каждое могло дать прозвище. Самое прямое — «кривое, изломистое дерево или сучок». В народе говорили: «Ни сук, ни крюк, ни каракуля». Отсюда прозвище могли дать человеку с физическим недостатком: перекошенным лицом, припадающим на один бок при ходьбе или просто некрасивому. Другое значение слова — «некрасивые, бестолковые разводы, узоры». В этом случае Каракулей называли неумелого художника, рисовальщика, у которого выходила мазня, а не картина. Третье толкование — «дурное, нечеткое письмо», то есть неровный, неразборчивый почерк. Соответственно, прозвище мог заслужить человек, который писал коряво, с трудом выводя буквы.

Фамилия образована по стандартной русской модели с суффиксом -ин. Если прозвище оканчивалось на -а, фамилию от него строили именно так: Каракуля → Каракулин, то есть «сын Каракули». Суффикс -ин указывает на принадлежность, родство. Встречаются и однокоренные фамилии — Каракулов, Каракулев, но Каракулин — самая распространённая форма.

По географии фамилия тяготеет к центральным и южным регионам России. Встречается она нечасто, что говорит о локальном бытовании прозвища. Сословной привязки нет: Каракулиными могли быть и крестьяне, и посадские люди, и казаки — прозвище было бытовым, не связанным с определённым ремеслом или социальным слоем.