Фамилия Литоваина — редкий пример, где на первый взгляд прозрачная основа обманчива. Сразу бросается в глаза суффикс -ин, который в русских фамилиях обычно указывает на принадлежность: «чей?» — Литовкин, Литовин. Однако здесь мы видим не Литовин, а именно Литоваина. Такое написание может быть результатом диалектного произношения или ошибки писаря, но чаще всего это указывает на женскую форму фамилии. В русской традиции фамилии на -ина — это либо фамилии жён (Литоваина — жена Литоваина), либо фамилии, образованные от женского прозвища или имени.

Если отбросить суффикс и предположить, что основа — Литов- или Литова-, то самый вероятный корень — этноним «литва» или «литовец». В старину литвинами называли не только жителей Великого княжества Литовского, но и всех, кто говорил на западнорусских говорах или носил одежду, напоминающую литовскую. Прозвище «Литвин» или «Литова» могли дать человеку, который пришёл с западных земель, торговал с Литвой или просто выделялся говором.

Менее очевидная, но правдоподобная версия — связь с глаголом «лить». В северных и сибирских говорах «литовать» означало заниматься литьём металла, быть литейщиком. Тогда Литова — это прозвище мастера, а фамилия Литоваина — его потомков. Однако для фамилий от профессий чаще использовались суффиксы -ов/-ев, поэтому версия с прозвищем «Литвин» остаётся основной.

Географически фамилия Литоваина встречается крайне редко, в основном в центральных и северо-западных регионах России. Это не массовая фамилия, а локальная, что подтверждает её происхождение от конкретного прозвища, а не от общего этнонима. В документах XVII–XVIII веков можно найти упоминания крестьян и посадских людей с фамилией Литовин, но форма Литоваина явно более поздняя и редкая.

Таким образом, носитель фамилии Литоваина, скорее всего, потомок человека, которого в округе называли Литвином — либо по происхождению, либо по внешним признакам. Женская форма фамилии (на -ина) закрепилась, если родоначальницей была женщина или если фамилию записали со слов вдовы.