Фамилия Лотвина принадлежит к древнему и распространённому типу русских фамилий, образованных от прозвищ или мирских имён с помощью суффикса -ин. Этот суффикс указывает на принадлежность: Лотвина — «дочь (или жена) Лотвина», но в качестве наследственной фамилии она закрепилась в форме женского рода, что нередко встречается в документах, когда фамилию записывали по матери или вдове. Основа здесь — прозвище Лотвин.

Корень «лотв-» в русских говорах имеет несколько значений, и разобраться в них помогают диалектные словари. Вероятнее всего, Лотвин — это вариант слова «лотва», которое в северных и сибирских говорах означало «плохой, ненадёжный человек» или «неуклюжий, мешковатый». В других областях «лотвой» называли мотню невода или мешок, так что прозвище могло относиться к рыбаку или торговцу, имевшему дело с большими сетями и мешками. Менее вероятна связь с «лоть» — «болотистое место», но и такое толкование возможно, если предок жил на топкой низине.

Интересно, что фамилия Лотвина встречается в двух основных ареалах: на Русском Севере (Архангельская, Вологодская области) и в центральных регионах, включая бывшую Тверскую губернию. Северный вариант чаще связан с промысловой лексикой, а центральный — с диалектным значением «неповоротливый». Поскольку фамилия редкая, она почти не попала в сводные ономастические справочники, но её структура и корень надёжно выводятся из живого языка.

В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые преобладают в русском ономастиконе, Лотвина сохраняет архаичную модель с суффиксом -ин, характерную для прозвищ, образованных от слов женского рода (ср. Лосина, Рыбина). Это косвенно указывает на то, что исходное прозвище Лотва бытовало в крестьянской среде, где мирские имена были повседневны, а фамилии закрепились поздно, уже в XVIII–XIX веках.