Фамилия Катанина — одна из тех, где окончание сразу выдаёт её происхождение. Суффикс -ин указывает на притяжательную модель: «чей?» — Катанин, то есть сын или потомок человека по имени или прозвищу Катаня. Основа здесь — «Катан-», а сама фамилия образована от прозвища или нецерковного имени, которое, скорее всего, связано с глаголом «катать».

В русских говорах слово «катань» могло означать человека, который занимается катанием — например, валяльщика валенок (шерсть «катают», чтобы получить войлок) или того, кто катает тесто, то есть пекаря. Также «катать» могли сказать про того, кто «катается» в переносном смысле — гуляка, баловник, человек, который любит пожить на широкую ногу. Есть и более прозаичная версия: в некоторых диалектах «катаня» — это прозвище для неуклюжего, неповоротливого человека (от «кататься» в значении «переваливаться с боку на бок»).

Менее вероятна, но возможна связь с мужским именем Катан — вариантом крестильного имени Никита (через греческое «Никетас» — «победитель»), где «К» могло возникнуть как результат переосмысления или диалектного произношения. Однако эта версия слабее, так как производные от Никиты обычно дают фамилии Никитин, Микитин, а форма «Катан» встречается редко и не имеет широкого подтверждения в источниках.

Фамилия Катанина — женская форма, а мужская, Катанин, фиксируется преимущественно в центральных и северных регионах России, особенно в Вологодской и Архангельской областях, где промыслы валяния шерсти и хлебопечения были традиционными. Встречается она и в старообрядческой среде, что может указывать на сохранение архаичного прозвища в замкнутых общинах.

Таким образом, предок современных Катаниных с высокой долей вероятности был либо ремесленником, связанным с обработкой шерсти или теста, либо получил прозвище за манеру поведения. Фамилия не относится к числу дворянских или аристократических — это типичная крестьянская или посадская фамилия, сложившаяся в XV–XVII веках, когда прозвища закреплялись за потомками.