Фамилия Огорелин — редкий пример, где основа не очевидна на первый взгляд. На слух она напоминает прилагательное «горелый» или глагол «гореть», но суффикс -ин указывает на притяжательную модель: «чей?» — Огорелин, то есть сын или потомок человека по прозвищу Огорела. Такие фамилии чаще всего образовывались от прозвищ, а не от крестильных имён.

Самая вероятная версия — прозвище Огорела, то есть человек, который «огорел»: обгорел, пострадал от огня, либо имел смуглую, будто опалённую кожу. В северных и центральных говорах «огорелый» означало опалённый, загорелый до черноты. В этом случае прозвище могло закрепиться за крестьянином, работавшим у горна или печи, либо за человеком с тёмным цветом лица. Менее распространённая, но допустимая версия — связь с диалектным «огорелок» (обгоревший пень или бревно); тогда прозвище могло быть ироническим — так называли коренастого, приземистого человека.

Иная гипотеза — отчество от неканонического имени Огорел, которое давали в качестве оберега: считалось, что имя, связанное с бедой (пожаром), отпугнёт злых духов. Эта практика была характерна для русских деревень до XVII века. Однако в письменных источниках такое имя не зафиксировано, поэтому версия с прозвищем выглядит надёжнее.

Фамилия редкая, встречается в основном в Поволжье и на Урале, что косвенно подтверждает её народное, недворянское происхождение. Суффикс -ин типичен для фамилий на территории бывшего Московского государства, где прозвища на -а/-я давали суффикс -ин (ср. Сорокин, Пугачёв — от Пугача). Огорелины, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми, получившими фамилию по прозвищу предка в XVII–XVIII веках, когда фамилии начали закрепляться за целыми родами.