Фамилия Колоткин образована от прозвища Колотка — так в русских говорах называли болтуна, пустомелю. Корень «колот-» здесь связан с глаголом «колотить» в переносном значении «молоть языком, тараторить». В словаре Владимира Даля «колотка» — это «трещотка, пустобайка, кто говорит без умолку». Прозвище давали не столько за сварливость, сколько за говорливость, за манеру сыпать словами без остановки.

Модель образования простая: к основе Колотк- добавили патронимический суффикс -ин, указывающий на принадлежность — «сын Колотки». Такая схема типична для русских фамилий, возникших из прозвищ, оканчивающихся на -а/-я. Фамилия стоит в одном ряду с Болтуновым, Тараториным, Говорухиным — все они описывают речевую манеру предка.

Менее вероятная, но возможная версия — происхождение от слова «колотка» в значении «деревянная колотушка, молоток». В этом случае прозвище мог получить плотник или бочар — человек, работающий с деревянным инструментом. Однако в русской ономастике ремесленные прозвища чаще давались по названию изделия или действия, а не по инструменту, и для фамилий на -ин такая семантика менее характерна.

Географически фамилия встречается в центральных областях России, особенно в Нижегородской, Владимирской и Костромской губерниях — там, где слово «колотка» в значении «болтун» фиксируется диалектными словарями. Сословно Колоткины могли быть крестьянами или посадскими людьми: прозвища такого типа редко встречались в дворянской среде, где предпочитали фамилии по имени или географическому признаку.

В написании фамилия устойчива: вариантов вроде «Колаткин» или «Колодкин» не зафиксировано, хотя они возможны в устной речи из-за редукции гласных. Ударение падает на второй слог: Коло́ткин.