Фамилия Каратунова образована от прозвища Каратун, и её происхождение уходит корнями в тюркские языки. Слово «каратун» многозначно, и точное значение зависит от того, в какой среде и когда прозвище возникло. Самая прямая версия — этническая: прозвище могли дать человеку из тюркского рода каратун кыпсак. В этом случае оно указывало на принадлежность к определённому племени или роду, а не на индивидуальную черту характера.

Однако у слова есть и другие смыслы, которые могли стать основой для прозвища. На Востоке, в частности в Баку, каратунами (от тюркского «каратун» — буквально «черноризец») называли индийцев-огнепоклонников. Это прозвище могло закрепиться за человеком, который исповедовал необычную для окружающих веру или выделялся внешним обликом. В Болгарии же слово «каратун» имело иное значение — «крестоносец» или «христианский фанатик». Соответственно, прозвище могло указывать на человека, яростно отстаивавшего свою веру, независимо от того, о какой религии шла речь.

Фамилия Каратунова — женская форма, а мужской вариант — Каратунов. Суффикс -ов типичен для русских фамилий, образованных от прозвищ или имён, оканчивающихся на твёрдый согласный. Он указывает на принадлежность: «сын Каратуна» или «из семьи Каратуна». Таким образом, фамилия хранит память о конкретном предке, которого окружающие знали под прозвищем Каратун. Передаваясь из поколения в поколение, она сохранила как тюркскую основу, так и славянскую модель оформления фамилии, что само по себе говорит о культурном взаимодействии.