Фамилия Лотиев — редкая, и её происхождение не лежит на поверхности. Самое вероятное объяснение — она образована от сокращённой формы одного из крестильных имён, например, Лот (библейский племянник Авраама) или Логин (Лонгин). В русской народной традиции имена нередко усекали: Логин превращался в Лотю, Лотьку, а оттуда уже шло отчество — Лотиев, то есть «сын Лотия». Менее популярная версия связывает основу с тюркским словом «лот» (грязь, ил), но тогда фамилия скорее была бы прозвищной, а не патронимической.

Суффикс -ев указывает на русскую модель образования фамилий в XVI–XVIII веках. Обычно его добавляли к основам на мягкий согласный или на «й»: Лотий → Лотиев. Если бы предка звали Лотя, появилась бы фамилия Лотин. Таким образом, исходное имя звучало именно как Лотий — форма, зафиксированная в старых документах как вариант имени Лот или Логин.

География фамилии узкая. Лотиевых больше всего на Северном Кавказе, особенно в Осетии и Ингушетии. Там фамилия могла возникнуть независимо от русской традиции — как русифицированная запись местного имени или прозвища. В центральной России Лотиевы встречаются редко, что говорит либо о миграции одной ветви, либо о случайном закреплении фамилии за переселенцами.

Социальный состав предков установить трудно. Судя по модели (патроним без дворянского суффикса -ский), носители фамилии в большинстве своём были крестьянами или казаками. Никаких известных исторических личностей с этой фамилией не зафиксировано, что типично для редких родовых имён, не попавших в дворянские родословные книги.

Если сравнивать Лотиеву с однокоренными фамилиями — Лотов, Лоткин, Логинов — видно, что все они восходят к одному корню, но разными суффиксами. Лотиев стоит особняком: он сохранил архаичную форму имени с окончанием -ий, что может указывать на более раннее закрепление фамилии, до того как имя Лотий вышло из обихода.