Фамилия Каратонов — редкий случай, когда в основе лежит не имя, не профессия и не географическое название, а слово, которое в современном русском языке почти исчезло. Корень «каратон» — это устаревшее название крупного, дородного человека, силача или просто плотного, грузного мужчины. В словаре Даля «каратон» зафиксирован именно в этом значении: «крупный, плотный человек, здоровяк». Отсюда же пошли диалектные «каратыш» (коротышка, но плотный) и «каратовый» (крепкий, коренастый). Вероятнее всего, прозвище Каратон давали человеку с заметной, внушительной фигурой — не обязательно высокому, но широкому в кости, сбитому. В крестьянской среде такое прозвище было скорее описательным, чем обидным, и закреплялось за родом.

Суффикс -ов указывает на стандартную русскую патронимическую модель: Каратонов — буквально «сын Каратона». Фамилия образована в XVI–XVII веках, когда прозвища переходили в наследственные фамилии у крестьян и посадских людей. Интересно, что в отличие от фамилий на -ин (от основ на -а/-я), здесь основа твёрдая, что характерно для северных и центральных говоров. По географии Каратоновы встречаются в основном в Поволжье и на юге России — в Воронежской, Саратовской, Волгоградской областях. Это косвенно подтверждает диалектную природу корня: слово «каратон» бытовало именно в южнорусских и среднеазиатских говорах, куда могло попасть из тюркских языков (ср. «кара» — чёрный, крупный, «тон» — тело, туловище; в тюркских языках «каратон» могло означать «чёрное тело» или «крупное тело»).

Встречается также версия, что фамилия могла возникнуть от имени Каратон — варианта крестильного имени Каллистрат (через народное переосмысление), но это маловероятно: форма Каратон не фиксируется в святцах, а в быту такие искажения встречались редко. Более правдоподобно, что перед нами чисто прозвищная фамилия, описывающая внешность родоначальника. Каратоновы не относились к дворянству — это фамилия крестьянская, мещанская, иногда казачья. В ревизских сказках XIX века носители фамилии встречаются среди государственных крестьян и однодворцев южных губерний. Если ваши предки носили эту фамилию, они, скорее всего, были людьми крепкого телосложения и занимались земледелием или ремеслом.