Фамилия Котянин образована от мирского имени или прозвища Котяня. Самая прямая версия связывает его с домашним животным — котом. В древнерусской традиции имя Котяня давали ребёнку как оберег: считалось, что природа примет малыша за своего, а к нему перейдут кошачьи качества — ловкость, хозяйственность, умение приспосабливаться.

Другое объяснение — прозвище Котяня получал человек добрый, ласковый, довольный жизнью, но при этом не лишённый хитрости. Такое прозвище могло закрепиться за тем, кто умел обходиться без ссор и находить выгоду.

Менее распространённая версия отсылает к глаголу «котяшить» — бить, колотить. В этом случае прозвище носило бы противоположный смысл и могло принадлежать человеку крутого нрава или драчуну.

Фамилия образована с помощью суффикса -ин, который в русской модели указывает на принадлежность: «чей?» — Котянин, то есть сын или потомок Котяни. Такая модель типична для северных и центральных областей России, где фамилии на -ин широко распространены. Встречаются однокоренные фамилии — Котяев, Котенин, Котенков, но Котянин выделяется именно архаичным суффиксом, который реже встречается в современных фамилиях.