Фамилия Осотина — одна из тех, что сразу вызывает вопрос: что за корень? Первая и самая очевидная версия — связь с растением осот. В русских говорах осотом называли колючий сорняк, а в переносном смысле — навязчивого, приставучего человека. Прозвище Осот мог получить либо крестьянин, боровшийся с этим сорняком в поле, либо человек с тяжёлым, «колючим» характером. От такого прозвища по модели «чей сын?» — Осотов, а уже от него — женская форма Осотина.

Но есть и второй, менее очевидный путь. В некоторых диалектах «осот» означало «остриё», «колючка», а в ономастике известна фамилия Осотов, записанная, например, в новгородских писцовых книгах XVI века. В таком случае фамилия могла закрепиться за мастером, работавшим с заострёнными инструментами — кузнецом, бондарем или даже охотником, использовавшим рогатину.

Суффикс -ин указывает на принадлежность: Осотина — это буквально «жена Осота» или «дочь Осота». Такие фамилии чаще всего возникали в северных и центральных областях России, где -ин был типичным окончанием для фамилий, образованных от слов мужского рода с окончанием на твёрдый согласный.

Стоит заметить, что фамилия редкая. В современных справочниках она не встречается массово, что говорит о локальном происхождении — возможно, из одной-двух деревень, где прозвище Осот было в ходу. Версия с растением выглядит правдоподобнее, так как осот — общеславянское слово, и прозвища от названий сорных трав — частый случай в русской антропонимии.