Фамилия Колосунина — женская форма, а мужская, Колосунин, образована по самой распространённой в русском языке модели: от основы на твёрдый согласный плюс суффикс -ин. Это значит, что предок носителя фамилии, скорее всего, именовался Колосун или Колосунья. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей сын?» — Колосунин, то есть сын или потомок Колосуна.

Корень здесь очевидный — «колос». В русских говорах слово «колос» имело не только прямое значение (соцветие злака), но и переносное: так могли называть высокого, стройного человека («вытянулся, как колос») или, наоборот, того, кто постоянно ходит с колосьями, крестьянина-хлебороба. Однако форма Колосун нестандартна. В отличие от привычных Колосов или Колосин, здесь мы видим суффикс -ун, который в древнерусском языке часто придавал слову оттенок деятеля или носителя признака: говорун, бегун, крикун. Колосун — это не просто «относящийся к колосу», а человек, которого за что-то прозвали «колосом», возможно, за высокий рост или за то, что он разбрасывал колосья при молотьбе.

Есть и другая, менее вероятная версия: фамилия могла образоваться от прозвища Колосуня — так в некоторых регионах называли женщину, которая собирала колосья в поле после жатвы (это был особый, часто бедняцкий промысел). Но тогда женская форма Колосунина была бы исходной, что для русских фамилий редкость. Правдоподобнее, что в основе лежит мужское прозвище Колосун, а фамилия закрепилась именно в северных или центральных губерниях, где суффикс -ун был особенно активен (сравните: Горбун, Лепёхин от Лепёха, но Лепёхин — уже через -ех-).

В письменных источниках фамилия не частотна. Встречается в основном на Русском Севере (Архангельская, Вологодская области) и в Поволжье. Это говорит о том, что фамилия могла возникнуть в крестьянской среде, где прозвища, связанные с земледелием, были естественны. Сословная принадлежность, скорее всего, крестьянская или мещанская — дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.