Фамилия Мамолина — женская форма, а её мужской вариант — Мамолин. Это типичная русская фамилия, образованная с помощью суффикса -ин, который указывает на принадлежность: «чей?» — мамолин, то есть сын или потомок человека по прозвищу или имени Мамоля. Основа фамилии — прозвище Мамоля, которое, скорее всего, связано с диалектным или просторечным словом «мамля» — так в некоторых русских говорах называли медлительного, вялого, нерасторопного человека. В словаре Владимира Даля «мамля» — это мямля, рохля, человек, который говорит невнятно или тянет слова. Таким образом, фамилия Мамолин могла закрепиться за предком, которого окружающие характеризовали как неторопливого или нерешительного человека.

Существует и вторая, менее очевидная версия. В некоторых регионах «мамоля» могло быть уменьшительно-ласкательной формой от имени Мамант или Маммат (греческое «мамма» — мать, грудь). В этом случае фамилия ведет происхождение от крестильного имени, которое в народной речи сократили до Мамоля, а затем добавили суффикс принадлежности. Однако эта гипотеза слабее, так как имя Мамант встречалось редко, и прозвищное происхождение от черты характера — более типичный путь для русских фамилий на -ин.

Фамилия Мамолин — относительно редкая. Встречается преимущественно в центральных областях России, особенно в Тверской и Ярославской губерниях, где диалектное слово «мамля» было в ходу. По данным переписей XIX века, носители фамилии числились в основном среди крестьян и мещан. Социального элитарного оттенка у фамилии нет — это типичная «деревенская» фамилия, указывающая на личное прозвище, а не на ремесло или сословную принадлежность.

В написании фамилии возможна путаница: иногда её ошибочно записывают как «Мамолина» с ударением на второй слог (Мамо́лина), но исторически верное ударение падает на первый — Ма́молина, от основы Мамоля. В современном русском языке фамилия сохраняет свою прозрачную этимологию, что делает её хорошим примером того, как народная наблюдательность и особенности речи превращались в родовое имя.