Фамилия Катермина — женская форма фамилии Катермин, и её происхождение стоит искать не в очевидном слове «катер» (судно), а в более старом и бытовом корне. Скорее всего, в основе лежит прозвище или профессиональное именование Катерма, которое восходит к диалектному глаголу «катермить» — шуметь, возиться, суетиться. Так могли прозвать беспокойного, хлопотливого человека или, напротив, того, кто работал в шумной обстановке, например, на ярмарке или в ремесленной артели.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Катермин — «чей?» — сын или потомок Катермы. Модель образования типична для русских фамилий XVI–XVII веков, когда отчество на -ин закреплялось за потомками человека с таким прозвищем. Фамилия редкая и, по всей видимости, локальная: её очаги могут находиться на севере или в центральных областях России, где диалектная лексика сохраняла слово «катерма» в значении «суета» или «беспорядок».

Существует и менее вероятная версия — от тюркского имени Катер (встречается у татар и башкир) с добавлением русского суффикса -ин. Но в таком случае фамилия обычно писалась бы как Катеров или Катереев, а не Катермин. Поэтому версия с русским прозвищем выглядит убедительнее. В дореволюционных переписях Катермины могли быть крестьянами или посадскими людьми, а их фамилия — не книжным, а живым деревенским прозвищем, которое со временем забылось.