Фамилия Катыркина — женская форма фамилии Катыркин, и её происхождение напрямую связано с прозвищем или именем предка-мужчины. Основа фамилии — «Катырк(а)», а суффикс «-ин» указывает на принадлежность: «чей?» — «Катыркин», то есть сын или потомок Катырки. Такая модель типична для русских фамилий, образованных от прозвищ и мирских имён, оканчивающихся на -а, -я.

Корень «катыр-» неочевиден и допускает несколько трактовок. Самая правдоподобная версия связывает его с диалектным глаголом «катырить» — в некоторых говорах это означало «катить», «перекатывать» или «тащить волоком». Прозвище Катырка могли дать непоседливому, подвижному человеку, тому, кто постоянно что-то перетаскивал или «катал». Второй вариант — от слова «катыр» в значении «мул» или «упрямое животное» (тюркские заимствования в южнорусских говорах). Тогда прозвище носило ироничный или описательный характер: упрямый, крепкий, как вьючное животное.

Встречается и менее вероятная гипотеза о связи с древнерусским именем Катырь — вариантом крестильного имени Капитон (от лат. «capito» — большеголовый). Однако в таком случае ожидалась бы форма Катырев, а не Катыркин. Поэтому версия с прозвищем, образованным от глагола или существительного, выглядит убедительнее.

Географически фамилия Катыркина редкая, встречается в основном в центральных и южных регионах России, а также в Поволжье. В архивных записях XVIII–XIX веков носители фамилии чаще всего числились крестьянами или мещанами. Сословной элиты среди Катыркиных не было — это фамилия простых людей, за которой стоит конкретное, пусть и не всегда ясное, прозвище, данное по характеру или занятию.