Фамилия Каташонова — женская форма фамилии Каташонов, и её разбор стоит начать с неочевидного суффикса. В ней нет привычного -ов-: основа здесь — Каташон-, а суффикс -ов- присоединяется уже к ней. Это указывает на то, что в основе лежит прозвище или имя Каташон, а не прямое название профессии или черты характера.

Корень фамилии — «каташ» — скорее всего, восходит к тюркскому слову «каташ» или «кадаш». В ряде тюркских языков (татарском, башкирском) «кадаш» означает «родственник», «собрат», «товарищ». Учитывая широкое бытование фамилий с таким корнем в Поволжье и на Урале, версия о тюркском происхождении основы — самая правдоподобная. Менее вероятна, но не исключена связь с русским диалектным глаголом «каташить» — «катать», «валять» (например, валенки), что могло дать прозвище валяльщику, но суффикс -он- в этом случае был бы нетипичен для русского прозвища.

Суффикс -он- в фамилии Каташонов — редкая деталь. В русских фамилиях он чаще встречается в формах на -онок (украинское влияние) или в уменьшительных именах (Иван — Ивашонок). Здесь же -он- мог войти в состав прозвища от тюркского имени: например, Каташ + уменьшительный аффикс -он (как в татарских именах Алтын — Алтынбай). То есть Каташон — это «маленький Каташ» или «сын Каташа».

Географически фамилия тяготеет к регионам с татарским и башкирским населением — Оренбургская область, Татарстан, Башкортостан. Встречается она и у русских, но, скорее всего, как результат межэтнических контактов: тюркское прозвище дали русскому, или русский священник записал татарина по отцу с русским суффиксом.

Сословно носители фамилии Каташоновы, судя по архивным данным XIX века, чаще всего были государственными крестьянами или мещанами — то есть людьми свободными, но не дворянами. Дворянских родов с такой фамилией в гербовниках нет. Это фамилия, которая прямо говорит о происхождении от человека по прозвищу Каташон — родственника или товарища, и в этом её простота и ясность.