Фамилия Каратыш — редкая и неоднозначная по происхождению, что делает её особенно интересной для этимолога. В ней сталкиваются как минимум две версии, и обе имеют под собой основания.

Первая и самая вероятная гипотеза — тюркская. Основа «кара» (qara) означает «черный». В тюркских языках это слово входило в состав множества личных имён и прозвищ, часто указывая на цвет волос или смуглую кожу. Так, Каратышом могли называть либо выходца с Востока, либо славянина, выделявшегося тёмной внешностью. Суффикс -ыш в тюркских прозвищах нередко придаёт уменьшительный или ласкательный оттенок, что позволяет предположить: прозвище могло быть не обидным, а бытовым или даже семейным.

Вторая версия — славянская, от прилагательного «короткий». В этом случае Каратыш — фонетический вариант прозвища Коротыш, где чередование о/а возникло под влиянием «акающего» произношения, характерного для южнорусских и среднерусских говоров. Тогда прозвище указывало на невысокий рост человека. Эта гипотеза слабее: в русских говорах для образования прозвищ от слова «короткий» чаще использовались суффиксы -ыш (Короты́ш) или -уля, а форма Каратыш с ударением на последний слог явно не типична для славянской модели.

Словообразовательно фамилия относится к беспатронимическому типу — она образована напрямую от прозвища без добавления типичных русских суффиксов (-ов, -ин). Такие фамилии (Толмач, Голыш, Каратыш) нередко встречались в южных и западных регионах России, а также у выходцев из Речи Посполитой, где фиксация прозвища в чистом виде была обычной практикой.

География фамилии подтверждает её южнорусский и украинский след. По данным современных телефонных справочников и архивных выборок, Каратыши чаще всего встречаются в Курской, Воронежской, Белгородской областях и в восточных районах Украины — именно там веками шёл активный контакт славянского и тюркского населения.

Однокоренных фамилий немного: Каратаев, Караманов, Карабанов — все они построены по другой модели, с суффиксами, и не дают прямого сравнения. Каратыш стоит особняком, и это как раз тот случай, когда прозвище не переосмыслили под стандартную русскую фамилию, а оставили в исходной форме.