Фамилия Каталкин — типичный пример «профессионального» прозвища, закрепившегося в родовом имени. В её основе лежит прозвище Каталка, которое могло относиться к разным занятиям, и здесь мы сталкиваемся с несколькими версиями, каждая из которых по-своему убедительна.

Самое прямое объяснение отсылает к слову «каталки» — так в некоторых говорах называли валенки. Валенки катали из шерсти, и человек, который этим занимался — валяльщик, — вполне мог получить прозвище Каталка. Фамилия, образованная от такого прозвища, указывала бы на ремесло предка: он изготавливал или продавал тёплую зимнюю обувь.

Но есть и другая линия. Глагол «катать» давал прозвища извозчикам — тем, кто «катал» людей или грузы. В этом случае Каталка — это кучер, ломовой извозчик или ямщик. Такое прозвище могло закрепиться за человеком, чья работа была связана с постоянной ездой.

Особого внимания заслуживает уральская версия. На Урале словом «каталь» называли прокатный стан на металлургическом заводе. Соответственно, прозвище Каталка мог получить рабочий-металлург, который обслуживал этот стан. Эта версия не только правдоподобна, но и даёт региональную привязку: фамилия Каталкин могла возникнуть именно в горнозаводских районах Урала, где металлургия была основным занятием населения.

Фамилия образована по продуктивной модели с суффиксом -ин, который присоединялся к основам на -а. Так из прозвища Каталка возникла фамилия Каталкин — «чей?» — «сын Каталки». Суффикс указывает на принадлежность, и первоначально фамилия звучала как отчество: «Иван, Каталкин сын». Со временем это именование закрепилось за целым родом.