Фамилия Нуботина — редкий случай, когда корень слова не поддаётся однозначному толкованию, и это делает её особенно интересной для этимолога. На первый взгляд, основа «нубот-» выглядит как искажённое или диалектное слово. Вероятнее всего, она восходит к прозвищу или профессии, но точное значение утеряно.

Словообразовательная модель указывает на типично русский суффикс -ин, который образует фамилии от основ на -а, -я. Значит, исходным было прозвище Нубота или Нубот. В таком случае, фамилия Нуботина — женская форма, а мужской вариант — Нуботин. Суффикс -ин присоединялся к именам и прозвищам, обозначая принадлежность: «чей сын?» — Нуботин, то есть сын Нуботы.

Самая правдоподобная версия связывает «нуботу» с диалектным глаголом «нуботать» или «нубнуть». В некоторых северных и сибирских говорах это означало «ворчать, брюзжать, ныть» или, наоборот, «делать что-то медленно, копаться». Прозвище Нубота могли дать человеку с въедливым характером или неспешному, основательному работнику. Менее вероятна, но возможна связь с заимствованиями из финно-угорских языков, где похожие корни встречаются в названиях болотистых мест или видов рыбы — но для этого нет прямых подтверждений в ономастических словарях.

Географически фамилия крайне редкая. Встречается она в основном в центральных и северных областях России, особенно в Вологодской и Архангельской губерниях, что косвенно подтверждает диалектную версию происхождения. В дореволюционных переписях Нуботины не относились к знатным родам — это крестьянская или мещанская фамилия.

Интересно, что написание с буквой «о» после «б» — устойчивое, хотя в некоторых документах XIX века встречается вариант «Нубатын» (с твердым «ы»), что говорит о живом произношении в говорах. Сегодня фамилия Нуботина остаётся штучной: её носители — это, скорее всего, потомки одной ветви из конкретного села, а не разросшегося рода.