Фамилия Карастелин — редкий пример того, как прозвище, связанное с конкретным животным, закрепилось в форме на -ин, указывающей на принадлежность. В основе лежит слово «карастель» — так в южных и западных говорах, особенно на Смоленщине, в Брянской и Калужской областях, называли коростеля. Птица известна резким скрипучим криком «дерг-дерг» и привычкой прятаться в высокой траве. Человек мог получить прозвище Карастель за долговязость, сутулость или за манеру говорить отрывисто, громко.

Модель образования проста: к основе «Карастель» добавили патронимический суффикс -ин, означающий «чей?» — сын Карастеля. В русской ономастике такой способ типичен для фамилий от прозвищ и нецерковных имён: сначала отца звали Карастель, а его детей — Карастелины. Со временем ударение сместилось на третий слог — Карасте́лин, хотя в диалектах могли произносить и Кара́стелин.

Интересно, что в официальных документах фамилия встречается очень локально. По данным переписей XIX века, Карастелины расселены узкой полосой: западные районы Тульской губернии, юг Московской, восток Смоленской. Это совпадает с ареалом слова «карастель» в значении «коростель». В северных и сибирских регионах фамилия почти не фиксируется.

Сравнение с однокоренными фамилиями показывает, что Коростелёв встречается в десятки раз чаще — это общерусский вариант от литературного названия птицы. Карастелин же хранит диалектную черту, что делает её ценной для историков языка. Сословно фамилия неэлитарная: в ревизских сказках Карастелины числятся преимущественно государственными крестьянами и однодворцами.

Споров о происхождении корня почти нет: отпадает версия о связи с тюркским «кара» (чёрный), потому что суффикс -ель типичен для славянских названий птиц и животных (ср. свиристель, выпь-выпетель). Единственная альтернатива — прозвище от глагола «карастелить» (капризничать, упрямиться) в рязанских говорах, но это более узкое и менее вероятное объяснение.