Фамилия Мохолина — женская форма, а её мужской вариант — Мохолин. Эта фамилия образована по простой и распространённой модели: к основе, в данном случае прозвищу или имени Мохоля, добавили притяжательный суффикс -ин, который в русском языке указывает на принадлежность («чей?» — Мохолин, то есть сын или потомок Мохоли). Интерес представляет сама основа — Мохоля. Это слово, скорее всего, является производным от «мох» или «мохнатый». В русских говорах «мохолём» или «мохолкой» могли называть лохматого, неопрятного человека, либо того, кто напоминал мох — например, человека с мягкими, пушистыми волосами. Не исключено и более конкретное прозвище: в некоторых диалектах «мохоля» — это нечто вроде «мохнатого зверя» или «лешего», что могло закрепиться за человеком с буйным нравом или необычной внешностью.

Версия о происхождении от имени или прозвища Мохоля — основная, но есть и альтернативная, хотя и менее вероятная. Фамилия могла возникнуть от топонима — названия деревни или речки Мохоля, Мохолино. Такие названия встречаются в центральной России, но их мало, и в большинстве случаев фамилия Мохолин всё же ведёт родословную от личного прозвища, а не от географического пункта. С точки зрения словообразования, суффикс -ин характерен для фамилий, образованных от слов, оканчивающихся на -а или -я (Мохоля — Мохолин), что типично для северных и центральных областей России.

Сословного распределения у фамилии Мохолина нет: её могли носить и крестьяне, и мещане, и духовенство. Встречается она нечасто, но не является уникальной — однокоренные фамилии (Мохов, Мохнатов, Мохначёв) гораздо распространённее. Сама же Мохолина, вероятно, сохранила в основе редкое или диалектное прозвище, что делает её любопытным примером народной ономастики, где за простым суффиксом стоит неочевидное, но живое слово.