Фамилия Катанова — женская форма, а мужская, Катанов, образована от прозвища или имени Катан. В ономастике нет единого мнения о происхождении этой основы, и существует как минимум две версии, заметно отличающиеся по географии и смыслу.

Первая и наиболее распространённая гипотеза связывает прозвище Катан с еврейским словом «катан» — «маленький». В этом случае фамилия относится к группе «смысловых» еврейских фамилий, которые давались по внешним или характерным признакам человека. Подобные модели — когда прозвище или фамилия прямо переводится как «малый», «короткий» — встречаются у многих народов, но в еврейской традиции они особенно часты. Если принять эту версию, основатель рода Катановых получил прозвище за невысокий рост или младший возраст в семье.

Вторая версия выводит прозвище из украинского слова «катаний» — «обкатанный, подвергшийся катанию». Здесь Катан могло быть профессиональным именованием. Катание применялось в разных ремёслах: в валяльном деле (катание валенок), в обработке кожи, в кузнечном деле (раскатка металла) и даже в текстильном производстве. Однако без дополнительных документов точно определить, какое именно ремесло стояло за прозвищем, невозможно. В отличие от более прозрачных случаев (скажем, фамилии Кузнецов или Мельников), «катание» — слишком широкий технологический процесс.

Иногда в качестве экзотической параллели приводят примеры составных еврейских фамилий вроде Вейценбаум («пшеничное дерево») или Левенфиш («рыба-лев»), но эти примеры скорее иллюстрируют разнообразие еврейских фамилий вообще, а не прямую связь с фамилией Катанова. Фамилии такого типа строились по модели «немецкое слово + немецкое слово» и не имеют отношения к простому прозвищу Катан.

Суффикс -ов указывает на типичную русскую модель образования фамилий: от прозвища или имени отца через притяжательное прилагательное. То есть Катанов — буквально «сын Катана». Встречается фамилия в разных регионах, но чаще фиксируется на юге России и в областях, граничащих с Украиной, что косвенно поддерживает вторую, «профессиональную» версию. Впрочем, еврейские корни фамилии также не исключены: многие носители фамилии Катанов живут в центральной России и за её пределами.

Таким образом, фамилия Катанова может иметь два разных корня — еврейский («маленький») или украинский профессиональный («обкатанный»), и выбор между ними зависит от конкретной семейной истории.