Фамилия Катерова образована от женского имени Катерина, народной формы канонического имени Екатерина. В русской традиции притяжательные фамилии на -ов/-ев чаще создавались от мужских имён и прозвищ, но от женских — тоже, особенно когда речь шла о внебрачных детях или о матери-вдове, которая одна воспитывала ребёнка. В таких случаях сына или дочь записывали как «Катеринов» — то есть «чей?» — «Катеринин сын», «Катеринина дочь». Форма Катерова (с ударением на первый или второй слог, в зависимости от говора) — это вариант той же модели, где основа сократилась: Катер- вместо Катерин-.

Сам корень восходит к греческому имени Αἰκατερίνη (Айкатери́ни), которое народная этимология связала с καθαρός — «чистый». В древнерусском языке имя Катерина было очень распространено среди всех сословий, поэтому фамилия встречается нередко, но в разных вариантах: Катеринин, Катеринов, Катеров, Катерова. Фамилия Катерова — женская форма, но в быту и документах она могла закрепиться за женщиной или передаваться по женской линии, если мужчина носил отчество Катерович.

По географии фамилия чаще всего встречается в центральных и северных областях России — в Вологодской, Архангельской, Костромской губерниях, а также на Урале. Это объясняется тем, что в этих регионах имя Катерина долго сохраняло народное произношение без начального «Е». В южных и западных землях преобладала форма Екатерина, поэтому фамилии от неё звучали как Екатеринин или Екатеринов.

Сословная принадлежность носителей фамилии неоднородна: среди Катеровых были и крестьяне, и мещане, и духовенство. В церковной среде имя Екатерина почиталось особо — в честь святой великомученицы Екатерины Александрийской, поэтому фамилия могла возникнуть и в семье священника, который дал ребёнку имя в честь святой.

Таким образом, фамилия Катерова — это не просто «производная от имени», а отражение живой народной речи, где имя Катерина звучало естественно и укоренилось в прозвищах и фамилиях. Её история — это история того, как женское имя, пройдя через века, стало родовым знаком, передающимся по наследству.