Фамилия Матонина — женская форма фамилии Матонин, и её происхождение стоит искать в мужском варианте. Основа фамилии — имя или прозвище Матоня. Это уменьшительно-ласкательная форма от крестильного имени Матвей (из древнееврейского Маттитьяху — «дар Яхве»). В русской народной среде имя Матвей давало целый ряд производных: Матюха, Матюша, Матоня. Суффикс -оня типичен для обиходных, домашних имён (сравните: Степан — Стёпа — Степоня, Иван — Ваня — Ваноня). Таким образом, Матоня — это «маленький Матвей» или ласковое обращение к нему.

Фамилия образована по самой распространённой русской модели: к основе Матон- добавили суффикс -ин, указывающий на принадлежность. Матонин — буквально «сын Матони», то есть потомок человека, которого в быту звали Матоней. Суффикс -ин в русских фамилиях обычно присоединяется к основам на -а/-я, что как раз и дало форму Матонин (а не Матонов).

Географически фамилия не привязана к какой-то одной узкой области, но чаще встречается в центральных и северных регионах России, где были распространены уменьшительные формы на -оня. Встречается и вариант Матонин, а женская форма Матонина фиксируется в документах как естественное изменение по роду (жена Матонина, дочь Матонина).

Стоит упомянуть, что у фамилии есть редкая альтернативная версия: от прозвища Матоня, которое могло быть связано с диалектным глаголом «матонить» — мешкать, медлить, делать что-то неспешно. В некоторых говорах «матоня» — это неповоротливый, вялый человек. Однако эта версия менее вероятна, поскольку подавляющее большинство русских фамилий на -ин образовано именно от канонических имён, а не от редких прозвищ.

В целом, фамилия Матонина — типичный пример того, как крестильное имя через уменьшительную форму стало родовым прозванием. Предки современных Матониных были, скорее всего, крестьянами или посадскими людьми, и их фамилия просто означала «из рода Матони».