Фамилия Холоденина образована от прозвища Холоденя, и в этом имени слышится отголосок суровой русской зимы. Скорее всего, так называли ребенка, родившегося в сильный мороз. Такое прозвище не было обидным: наоборот, оно ассоциировалось со стойкостью, крепким здоровьем и сильным характером, ведь считалось, что человек, появившийся на свет в холода, закален с первых дней.

Сама модель образования проста и типична для русских фамилий: прозвище Холоденя (с уменьшительно-ласкательным суффиксом -ен-) плюс притяжательный суффикс -ин, который указывает на принадлежность. Фамилия Холоденина буквально отвечает на вопрос «чей?» — то есть «дочь или жена Холодени». В мужском варианте фамилия звучит как Холоденин. Такая форма характерна для северных и центральных регионов России, где притяжательные фамилии на -ин встречаются так же часто, как и более распространенные на -ов.

Существует и вторая, менее очевидная версия происхождения. Слово «холоденя» в некоторых говорах связывали с понятием «холодильник» — то есть снарядом или приспособлением для охлаждения. В этом случае прозвище могло закрепиться за мастером, который делал такие устройства, или за человеком с неизменно спокойным, «холодным» нравом. Однако эта гипотеза выглядит надуманной: бытовые холодильники в привычном нам виде появились лишь в XX веке, а в старину под этим словом понимали ледник или погреб, что вряд ли стало бы основой для личного прозвища. Куда правдоподобнее выглядит связь с зимними родами.

Прозвища, данные по времени рождения, — древняя и распространенная традиция. Наряду с Холоденей бытовали Мороз, Студенец, Зима. Все они несли в себе пожелание здоровья и выносливости. Со временем прозвище Холоденя закрепилось как основное именование, а затем, когда на Руси начали массово закрепляться наследственные фамилии, легло в основу фамилии Холоденина. Так потомки человека, родившегося в морозный день, по сей день хранят память о своем предке в самом своем имени.