Фамилия Каратцова женская, её мужской вариант — Каратцов. В русской традиции такие фамилии обычно указывают на принадлежность к роду конкретного человека: Каратцова — дочь или жена Каратцова. Сама фамилия Каратцов — редкая и неоднозначная по происхождению. В ней нет типичного русского суффикса -ов-/-ев- или -ин-, который присоединяется к основе, оканчивающейся на согласный. Здесь мы видим суффикс -ц- и окончание -ов, что характерно для фамилий, образованных от прозвищ или имен с уменьшительно-ласкательными суффиксами (как, например, Кузнецов от Кузнец, но с другим суффиксом). Основа «Каратц-» может восходить к нескольким источникам.

Самая вероятная версия — связь с тюркским словом «кара» (чёрный) и суффиксом -тц-, который мог быть искажением или адаптацией тюркского суффикса принадлежности. В таком случае Каратцов — это «сын Карата» или «сын чёрного» (по цвету волос, кожи или одежды). В среде тюркских народов, особенно татар и башкир, распространены фамилии на -ов, образованные от прозвищ с корнем «кара»: Караев, Каратов. Фамилия Каратцов — более редкий вариант, который мог возникнуть при русификации татарской или башкирской фамилии Карат (Карат улы) с добавлением русского суффикса -ов. Географически фамилия встречается в Поволжье и на Урале, что косвенно подтверждает эту версию.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с греческим именем Каратцас (Καράτσας) или его русифицированной формой. Греческие фамилии на -ас при заимствовании в русский язык иногда получали окончание -ов: Каратцас → Каратцов. Такое могло произойти в среде греческих переселенцев в Новороссии или в среде духовенства, где греческие корни были престижны. Однако для этой версии нет массовых подтверждений в современных справочниках.

Третья, самая слабая гипотеза — от слова «карать» (наказывать) или «каратель». Но в русском языке слово «каратель» — позднее и книжное, а фамилии от него образовывались бы через суффикс -ель- (Карателев), а не -тц-. Поэтому эту версию можно отбросить.

Таким образом, скорее всего, предки носителей фамилии Каратцов — выходцы из тюркской среды, получившие прозвище по внешнему признаку (черный, темный) или по роду занятий (кара — черный в значении «чернорабочий», «простолюдин»). Фамилия редкая, её написание с двумя «т» и «ц» — результат исторической адаптации тюркского звучания к русской письменности.