Фамилия Каторец — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. Она не входит в число распространённых русских фамилий, и её корень — не из типичных славянских прозвищ или крестильных имён. Чтобы понять её значение, нужно отталкиваться от суффикса и искать возможные диалектные или профессиональные основы.

Суффикс -ец указывает на принадлежность человека к определённому месту, роду занятий или на характерный признак. В русской ономастике по модели «основа + -ец» образованы фамилии от названий местности (например, Донец — житель Дона) или от прозвищ, описывающих человека по его действию. Следовательно, Каторец — это либо «человек с определённым качеством, связанным со словом катора», либо «выходец из местности с похожим названием».

Самая вероятная версия отсылает к слову «катора» — диалектному варианту слова «каторга». В южнорусских и украинских говорах «катора» означала тяжёлую работу, му́ку, а также бранное прозвище для беспокойного или злого человека. В этом случае Каторец — прозвище, данное либо тому, кто прошёл каторгу, либо человеку с трудным, «каторжным» характером. Менее вероятна, но возможна связь с польским katora — «ссора», «распря», что также могло стать прозвищем для сварливого человека.

Вторая версия — топонимическая. В Польше и Западной Украине существуют населённые пункты с корнем Катор (например, Каторж или Катори). Жителя такой деревни могли прозвать «Каторец», то есть «пришедший из Катора». Однако эта версия слабее, так как в русской традиции фамилии на -ец от названий сёл встречаются реже, чем прозвищные, и чаще фиксируются в польской ономастике.

Фамилия Каторец несёт яркий отпечаток народной речи: она не книжная, а бытовая, вероятно, возникшая в среде крестьян или ремесленников. Её носитель в прошлом — человек, которого окружающие выделили за нелёгкую судьбу или тяжёлый нрав. Сегодня фамилия встречается крайне редко, что делает её ценной для генеалогического поиска: каждый её носитель, скорее всего, происходит из одного или двух локальных родов.