Фамилия Каталова — женская форма, её носительницы — потомки человека по прозвищу Катал. А само прозвище, скорее всего, происходит от слова «катала», которое в словаре В. И. Даля имеет сразу несколько значений. Все они указывают на род занятий: так могли назвать того, кто катает бельё (гладит), работает при катке руд в рудниках, трудится на пристани, перекатывая брёвна, или же валяльщика, который делает катанки — валенки.

Получается, что прозвище Катал — профессиональное. Оно не даёт точного ответа, кем именно был предок, но очерчивает круг возможных ремёсел. Это мог быть и портовый грузчик, и мастер на металлургическом заводе, и валяльщик шерсти, и даже прачка-катальщица, если прозвище закрепилось за женщиной, а затем перешло к детям.

Сама фамилия образована по простой и распространённой модели: к основе «Катал-» добавили суффикс «-ов», который в русском языке указывает на принадлежность. Таким образом, Каталов — это буквально «сын Катала». А Каталова — «дочь» или «жена» Каталова. Такая фамилия нередко встречается в южнорусских и волжских регионах, где валяльный промысел и работа с рудой были особенно развиты.

Интересно, что слово «катала» имело и переносное, шуточное значение — так в некоторых говорах называли не только работящего человека, но и того, кто любит покататься, например, на санях. Впрочем, для фамилии основным остаётся именно трудовой, профессиональный корень.