Фамилия Катыкина — одна из тех, что сразу выдают возможное занятие предка. В её основе лежит прозвище Катыка, а оно, в свою очередь, восходит к слову «катык». Так называют кисломолочный напиток, распространённый у тюркских народов, а также в Болгарии. В отличие от обычной простокваши, катык делают из кипячёного молока, которое перед сквашиванием нередко выпаривают на треть, отчего напиток получается жирнее. Сквашивание длится от 6 до 10 часов, а для цвета иногда добавляют свеклу или вишню. В Казахстане и Башкортостане катык используют как приправу к блюдам вместо уксуса.

Фамилия образована по стандартной русской модели: к основе на -а добавили суффикс принадлежности -ин. Суффикс указывает на прямое родство: Катыкин — значит «сын Катыки» или «из семьи Катыки». Такая модель характерна для северных и центральных областей России, где фамилии на -ин так же распространены, как на -ов на юге.

Кем же был тот самый Катыка? Скорее всего, человеком, который делал катык на продажу. В крестьянской среде прозвища по роду занятий давали без обиняков: если пёк хлеб — Хлебников, если варил пиво — Пивоваров, если готовил катык — Катыка. Вряд ли прозвище было связано с любовью к напитку — такие бытовые клички обычно закреплялись за мастером, а не за потребителем.

Встречается фамилия преимущественно в Поволжье и на Урале — в регионах, где издавна живут рядом русские и тюркские народы, и где катык был привычным продуктом. Встречаются и варианты написания: Катыкин, Катыкина — без изменений по родам, как и положено по правилам русской грамматики.

Других версий происхождения, например от личного имени или географического названия, нет — корень слишком прозрачен и привязан к конкретному бытовому предмету. Так что, скорее всего, предок носительницы этой фамилии был не просто знаком с катыком, а делал его на заказ.