Фамилия Катомина образована от имени или прозвища Катома, а тот, в свою очередь, — от слова «катома». В русских говорах «катома» — это связка, узел, ноша за плечами, а также складной заплечный короб (кузов). В ономастике этот корень встречается редко, что делает фамилию локальной и нечастотной.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Катомина — «дочь (или жена) Катомы». Такая модель типична для фамилий, возникших в северных и центральных губерниях России, где отчества на -ин активно вытесняли патронимы на -ов. В данном случае перед нами не просто отчество, а прозвищная фамилия: предка могли прозвать Катомой за привычку носить с собой узел, за профессию коробейника (офени) или за сутулость, напоминающую сгорбленного под ношей человека.

Вторая, менее вероятная версия связывает основу с диалектным глаголом «катомить» — гнуть, клонить, валить в кучу. Тогда Катома — тот, кто сгибает, гнетёт, или же просто «горбун». Но первое толкование — от названия заплечного короба — подкрепляется тем, что в архангельских и вятских говорах слово «катома» устойчиво фиксируется в значении именно корзины или котомки.

Фамилия Катомина — яркий пример того, как бытовая вещь, ушедшая из обихода, осталась в родовом имени. Носительницы этой фамилии могут считать своими предками не бояр и не дворян, а простых крестьян или бродячих торговцев, для которых котомка была и домом, и инструментом. Географически фамилия чаще всего встречается в Кировской области и в Пермском крае — то есть в зоне бытования северорусских говоров, где сохранялось слово «катома».