Фамилия Кательницкая — яркий пример того, как географическое название становится родовым именем. В её основе лежит топоним: населённый пункт с корнем «Кательн(иц)-». Скорее всего, это село или деревня Кательники, Кательницы или Кательничи. Такие названия встречаются на западе России, в Беларуси и на Украине. Суффикс -ск- в фамилии указывает на принадлежность к месту: Кательницкий — тот, кто родом из Кательников.

Модель образования типична для дворянских и шляхетских фамилий — по названию владения или вотчины. Именно поэтому фамилия чаще всего встречается в среде потомков польской или западнорусской шляхты. Однако не исключено, что её могли получить и выходцы из крестьян или мещан, переселившиеся из одноимённого села и записанные по месту выхода.

Корень «катель» может восходить к диалектному слову «котель» — котёл, но связь с профессией котельщика здесь маловероятна. Суффикс -ниц- скорее указывает на объект (например, «кательница» — некая постройка или место), чем на ремесло. В польском языке есть слово «katelnia» — место для пыток, но вряд ли оно стало основой для фамилии: это было бы слишком мрачно и непопулярно для родового имени.

В XIX веке фамилия Кательницкая фиксируется в Волынской и Киевской губерниях, что подтверждает её западнорусское происхождение. Встречаются варианты написания: Кательницкий (мужская форма), Кательницкая (женская), а также устаревшее Кательницкой. В современной России фамилия редкая, но не исчезнувшая — её носители живут в основном в центральных и южных регионах.