Фамилия Котьо — редкий случай, когда написание почти полностью совпадает с произношением, но при этом ставит в тупик: откуда взялось это «о» на конце? В русской традиции фамилии на «-о» (как Дурново, Благово) — это обычно застывшая форма родительного падежа, но здесь основа другая.

Скорее всего, перед нами не русская, а украинская или белорусская фамилия, записанная на слух. В украинском языке суффикс «-ьо» (читается как мягкое «йо») встречается в прозвищах и именах: Кость → Котьо (ласкательное от Константин). То есть Котьо — это уменьшительно-ласкательная форма имени Константин, вроде Кости, но с украинским окончанием. Второй вариант — от слова «кіт» (кот): «котьо» могло быть прозвищем ласкового, хитрого или ленивого человека, живущего в украинской или белорусской деревне.

Словообразовательная модель проста: основа (личное имя или прозвище) + суффикс «-ьо», который в украинской ономастике образует фамилии без дополнительных родовых суффиксов (как Шевченко, Ковальчук). Фамилия не склоняется по падежам, что типично для украинских фамилий на «-о». В русском языке она воспринимается как неизменяемая, и это сразу выдаёт её южнорусское или малороссийское происхождение.

Географически фамилия Котьо встречается преимущественно в западных и центральных областях Украины, реже — в Беларуси и на юге России (Кубань, Ростовская область). В XIX веке носители такой фамилии были преимущественно крестьянами или казаками. Никаких дворянских родов с этой фамилией не зафиксировано — она осталась в простонародной среде.

Если сравнивать с однокоренными: Котьо стоит в одном ряду с фамилиями Котенко, Котов, Котик, но отличается именно редким суффиксом. Это не «сын кота» (как Котов), а скорее «маленький Кот» или «Костик» — прозвище, которое закрепилось за родом. В церковных записях такую фамилию могли записать по-разному: и как Котьо, и как Котья, и даже Котя — из-за нечёткой фиксации мягкого звука на письме.