Фамилия Катасанов — редкий случай, когда основа не очевидна на слух и не укладывается в привычные модели от имени или профессии. Чтобы понять её происхождение, нужно отбросить суффикс -ов (принадлежность, «чей?») и посмотреть на корень Катасан-. Скорее всего, это не славянское слово, а адаптированное тюркское или греческое имя или прозвище.

Наиболее правдоподобная версия связывает фамилию с тюркским именем Катасан (или Каташан), которое могло означать «крепкий», «стойкий» или быть производным от слова «ката» — слой, ряд (в переносном смысле — «основательный», «массивный»). В русской среде такие имена нередко становились прозвищами, а затем и фамилиями, особенно в регионах активных контактов с тюркскими народами — в Поволжье, на Урале или в южных губерниях.

Есть и более экзотическая версия — от греческого имени Катасан (Κατασάν), которое могло попасть в русский язык через греческое население Крыма или Приазовья. В этом случае суффикс -ов указывает на обрусение носителя: «сын Катасана». Греческие корни в фамилиях на -ов встречаются реже, но именно в южнорусских областях (бывшая Таврическая губерния, Кубань) такое сочетание возможно.

Ударение в фамилии плавающее: в разговорной речи чаще слышится Катаса́нов (на третий слог), но в официальных документах встречается и Катасано́в. Разница может указывать на разное происхождение: ударение на суффикс типично для украинского или южнорусского влияния, на корень — для великорусского.

Фамилия очень редкая. В дореволюционных справочниках она не фиксируется массово, что говорит о её локальном бытовании — возможно, в одном-двух уездах. Носители Катасановых, скорее всего, были крестьянами или мещанами, получившими фамилию по прозвищу предка, которое закрепилось в документах при переписях XIX века.