Фамилия Литонова — женская форма, мужская — Литонов. Образована она по одной из самых распространённых моделей в русской ономастике: с помощью суффикса -ов, который указывает на принадлежность («чей?»). Основа — Литон, а вот с ней как раз и начинаются сложности.

Самая вероятная версия: Литон — это разговорная или диалектная форма крестильного имени. В русской традиции нередко усекали и перестраивали полные имена: Гаврила превращался в Гаврушу, а Павел — в Павлюка. Литон мог возникнуть от имени Галактион (греч. «молочный»), которое в народе звучало как Лактион, а затем и Латон. Другой вариант — от имени Леонтий (греч. «львиный»), которое тоже давало множество сокращений: Лев, Лёня, Лёха. Форма Литон, с заменой гласной, вполне могла закрепиться в какой-то местности как прозвище или бытовое имя.

Менее вероятно, но тоже возможно, что основа — светское прозвище Литон. В русских говорах слово «лит» могло означать что-то литое, отлитое, а «литонь» — уменьшительно-ласкательное. Тогда прозвище мог получить литейщик, металлург или просто человек с плотной, «литой» фигурой. Однако эта версия слабее: суффикс -он в прозвищах для русского языка нехарактерен, чаще встречается -ун (крикун, болтун).

Географически фамилия Литонов встречается нечасто, рассеяна по центральной России и Поволжью. Это говорит о том, что её носители, скорее всего, не были многочисленным родом, а происходили из одного или нескольких локальных гнёзд. Сословно — почти наверняка крестьяне или мещане: фамилии на -ов в этих слоях закреплялись в XVII–XIX веках по имени или прозвищу главы семьи.

Таким образом, предки Литоновых, скорее всего, звались Литонами — либо по церковному имени в народной огласовке, либо (с меньшей вероятностью) по ремеслу. Точнее сказать без генеалогического исследования сложно, но имя-основа здесь первичнее прозвища.