Фамилия Колонистов образована от прозвища Колонист, то есть «поселенец из другой страны, переселенец». Чаще всего так называли одного из первопоселенцев Сибири, Урала или Дальнего Востока. В XVI–XVII веках на эти земли снаряжались экспедиции, участники которых основывали города и остроги. Выходец из европейской части России или из-за рубежа, обосновавшийся на новом месте, получал прозвище Колонист. Его потомки со временем закрепили это прозвище в фамилии.

Словообразовательная модель проста: к основе «колонист» добавили патронимический суффикс -ов, который в русских фамилиях указывает на принадлежность («чей?» — сын Колониста). Это типичная модель для фамилий, возникших в среде крестьян и мещан в XVIII–XIX веках, когда массово фиксировали прозвища и превращали их в родовые имена.

Есть и другая версия происхождения, более прозаичная. Фамилию могли дать крепостному крестьянину или батраку, который работал на помещика-колониста. В XVIII–XIX веках в Россию приглашали иностранных специалистов и земледельцев (немцев, швейцарцев, голландцев), которых тоже называли колонистами. При переписи их работников могли записать как «Колонистов», то есть «принадлежащий колонисту».

В отличие от многих фамилий на -ов, образованных от канонических имён (Иванов, Петров), Колонистов ведёт родословную от социального статуса или рода занятий. Такие фамилии встречаются реже и дают прямую подсказку: предок был либо первопроходцем, осваивающим новые земли, либо человеком, связанным с иностранным поселением на русской территории.