Фамилия Колотонова — женская форма, а её мужской вариант — Колотонов. Она образована по самой распространённой в русском языке модели: от прозвища или мирского имени с помощью суффикса -ов, указывающего на принадлежность («чей?» — сын Колотона). Основа здесь — не глагол «колоть», как может показаться на первый взгляд, а слово «колотун», которое в северных и сибирских говорах означало сильный холод, мороз, дрожь от стужи. Человека могли прозвать Колотуном, если он был зябким, постоянно мёрз, кутался, или, напротив, если родился в лютую стужу.

Менее вероятная, но возможная версия связывает прозвище с диалектным глаголом «колотошить» — бить, колотить, возиться с чем-то со стуком. В таком случае Колотуном называли драчуна, беспокойного человека или того, кто работал с молотком, плотничал. Однако в ономастике чаще ссылаются на «морозное» значение: оно зафиксировано в словаре Даля, и прозвища по погодным условиям при рождении давали повсеместно.

Фамилия не относится к числу дворянских или старых боярских — её носители, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми из северных губерний: Архангельской, Вологодской, Вятской. Там слово «колотун» было в ходу, а фамилии на -ов закрепились за крестьянством позже, в XVIII–XIX веках. Встречается она и сейчас, но довольно редко — по открытым данным, в России живёт не более нескольких сотен человек с такой фамилией.

Интересно, что фамилия могла писаться через «а» — Калатонов, если в говоре акали, но вариант с «о» считается исходным, так как «колотун» произносится с чётким ударным «о». Двойное «н» в суффиксе — результат слияния корня на «н» и фамильного суффикса: Колотун + ов = Колотунов, а потом, при склонении или в документах, буква могла удвоиться. В любом случае, фамилия Колотонова — это прямая отсылка к прозвищу предка, связанному либо с суровой зимой, либо с его характером.