Фамилия Катпина — редкая и неочевидная с точки зрения происхождения. Её основа — «катп-» — не встречается в списке распространённых русских корней, поэтому первая гипотеза связана с искажением или адаптацией иноязычного слова. Скорее всего, перед нами фамилия тюркского или финно-угорского происхождения, переделанная на русский лад с помощью суффикса -ин, который указывает на принадлежность: «чей?» — Катпин, то есть сын или потомок человека по прозвищу Катпа.

Самое правдоподобное объяснение — связь с тюркским словом «катпа» или «катып», что может означать «твердый», «крепкий» или «упрямый». В татарском и башкирском языках есть слово «катпа» в значении «застывший», «окаменевший» — такое прозвище могли дать человеку с несгибаемым характером или медлительному, «застывшему» в движениях. Встречается также версия, что основа восходит к арабскому «катиб» (писец, секретарь), но для фамилии Катпина это менее вероятно: переход «б» в «п» в русской среде нехарактерен, а форма «Катпин» скорее указывает на усечение исходного слова.

Географически фамилия тяготеет к регионам Поволжья и Урала, где исторически смешивались русское, татарское и башкирское население. В метрических книгах XIX века единичные записи о Катпиных встречаются в Оренбургской и Уфимской губерниях — там, где оседали крещёные татары и башкиры, получавшие русские фамилии по отцу. Женская форма Катпина, соответственно, образована от мужской Катпин и закрепилась как неизменяемая в документах.

Вторая, более спорная версия — связь с диалектным русским словом «кат» (палач, кат) или «катить». Но суффикс -п- в основе нетипичен для таких образований: если бы фамилия произошла от «кат», она выглядела бы как Катин или Катков. Поэтому тюркский след остаётся основным, хотя точное значение прозвища сегодня можно только реконструировать.