Фамилия Котломина — редкий случай, когда суффикс -ин указывает не на принадлежность отцу (как в массовых Иванов или Петров), а на прозвище матери. В русской традиции такие фамилии давали детям, если мать была вдовой, кормилицей или просто главой дома, и называли их «котломин сын» — то есть сын Котломы. Со временем суффикс закрепился, и фамилия стала передаваться по мужской линии, но основа осталась женской.

Само прозвище Котлома звучит необычно. Скорее всего, оно связано с диалектным словом «котлома» — так в некоторых северных и сибирских говорах называли котомку, заплечный мешок или узел для дороги. Человека могли прозвать Котломой за привычку носить с собой много вещей, за странствующий образ жизни или за то, что он торговал вразнос. Есть и другая версия: в архангельских говорах «котлома» означала нечто мятое, сбившееся в ком — такое прозвище могло прилипнуть к неопрятному или сутулому человеку.

Словообразовательная модель здесь простая, но нестандартная. Основа Котлом- плюс суффикс -ин — это типичный патроним (или, точнее, матроним) от прозвища, а не от крестильного имени. Фамилия не дворянская и не книжная; она явно сложилась в крестьянской или посадской среде, скорее всего, на Русском Севере или в Поволжье, где диалектное слово «котлома» было в ходу.

Географически фамилия встречается редко, но сгустки носителей заметны в Вологодской, Архангельской и Кировской областях — это подтверждает северное происхождение. В документах XVII–XVIII веков можно найти упоминания крестьян с прозвищем Котлома, но фамилия в её современном виде фиксируется позже, уже в XIX веке.

Однокоренные фамилии — Котломин, Котломов — встречаются ещё реже, и все они восходят к той же диалектной основе. Споров среди ономастов почти нет: версия с «котомкой» признаётся основной, а связь с тюркскими корнями (например, «котлы» — казан) маловероятна, так как суффикс -ома нехарактерен для тюркских заимствований.