Фамилия Колотыркина образована от прозвища Колотырка. Скорее всего, в его основе лежит областное слово «колотыря» — так в центральных и южных губерниях называли драчуна, буяна, вздорного и сварливого человека. Однако в вологодских говорах у слова было совсем другое значение: колотыркой называли десятского или нарядчика — крестьянина, который стучал под окнами, созывая односельчан на работу или выколачивая подати. Эта версия не менее правдоподобна, поскольку прозвища часто давали по должности или общественной обязанности.

Кроме того, существовал «колотырный промысел» — так в народе называли мелкую торговлю по базарам, кулачество или перепродажу. А «колотырной жизнью» обозначали бедную, нудную, полную забот. Получается, что прозвище могло указывать и на социальное положение предка, и на его занятие. Менее вероятна связь с диалектным глаголом «колтышить» — «мотаться, качаться, болтаться». В этом случае Колотыркой могли прозвать бродягу, но эта версия уступает первым по распространённости корня в говорах.

Фамилия образована с помощью типичного русского суффикса -ин, который указывает на принадлежность: «чей?» — Колотыркин, то есть сын или потомок Колотырки. Женская форма Колотыркина закрепилась в документах как родовая. Таким образом, фамилия хранит память либо о неуживчивом характере предка, либо о его роли в деревенском быту — сборщика податей или базарного торговца.