Фамилия Каулина чаще всего имеет два объяснения, и оба указывают на прозвище предка. Первая версия связывает её с русским диалектным словом «каулок» — тупик, тесный непроезжий переулок. В этом случае прозвище Кауля давали человеку, который жил в глухом закоулке или на отшибе. Такая модель образования типична для русских фамилий: прозвище на -а, -я становилось основой, а суффикс -ин указывал на принадлежность («чей?» — сын Каули). Фамилия Каулина — женская форма, но в основе лежит мужская фамилия Каулин.

Вторая версия уводит в Латвию. В документах XX века встречается, что многие носители фамилии Каулин раньше носили латышскую фамилию Каулиньш (Kauliņš). Под влиянием русской языковой среды окончание отпало, и форма упростилась до Каулин. Латышское kauliņš переводится как «косточка» — такое прозвище могли дать худощавому, костлявому человеку. Обе версии не противоречат друг другу: фамилия могла возникнуть в разных местах независимо, и сейчас определить, по какому пути пошли предки конкретного рода Каулиных, можно только по семейным преданиям или географии проживания.

Словообразовательная модель проста: основа Каул- плюс суффикс -ин. Это указывает на то, что фамилия сформировалась в среде, где был распространён притяжательный суффикс, характерный для центральных и северных областей России. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые чаще встречаются на юге и востоке, фамилии на -ин считаются более древними в северорусской традиции. Так что, независимо от того, был ли предок жителем латвийского хутора или русского переулка, фамилия Каулина — это память о прозвище, которое дали человеку за его худобу или за место жительства.