Фамилия Католуп — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. В отличие от типичных русских фамилий на -ов или -ин, она сохранила почти нетронутой основу, которая звучит как прозвище или иноязычное заимствование.

Самый вероятный путь образования — от прозвища, данного человеку с необычной внешностью или манерой поведения. Исходное слово «католуп» или «католу́пый» в русских говорах могло означать «круглый», «толстый», «пухлый» или даже «катящийся комом». В таком случае прозвище давали полному, медлительному или неуклюжему человеку. Вторая часть слова — «луп» — может быть связана с глаголом «лупить» (бить, драть) или с «лупой» (кожура, шелуха), но в сочетании с «като-» (от «катить») смысл скорее указывает на форму, а не на действие.

Суффикс в фамилии нулевой — это характерно для прозвищ, которые стали фамилиями без дополнительного оформления (как Сорока, Голова, Кривошея). Такая модель встречается реже, чем патронимические фамилии, и обычно указывает на то, что прозвище было настолько ярким и устойчивым, что закрепилось за родом без изменений. Встречается она чаще на юге России, в казачьих областях и на Украине.

Есть и более экзотическая версия — связь с греческим словом «каталупсис» (покрытие, покров) или с тюркскими корнями, где «кат» означает «слой» или «ряд». Но эти гипотезы слабо подтверждаются русской ономастикой. Для фамилии, бытующей в русскоязычной среде, прозвищное происхождение от местного диалектного слова выглядит убедительнее.

Социальный статус первых носителей, скорее всего, был крестьянским или казачьим. Фамилия не аристократическая, без дворянских суффиксов -ский/-цкий, и не образована от церковного имени. Географически она могла закрепиться в южных или центральных губерниях России, где диалектная лексика активно питала прозвища. Сегодня Католуп — фамилия редкая, и её носители, вероятно, связаны родством в пределах нескольких ветвей.