Фамилия Отеген — редкий случай, когда русская по форме фамилия имеет абсолютно нерусскую, тюркскую основу. Она образована по классической русской модели с помощью патронимического суффикса -ов, который присоединяется к фамилиям, прозвищам или именам мужского рода, оканчивающимся на согласный. Таким образом, буквально Отегенов означает «сын Отегена» или «потомок Отегена». Однако в современном употреблении конечный -ов часто отпадает, и фамилия фиксируется в усечённом виде — Отеген, что характерно для многих фамилий тюркского происхождения в России (сравните: Ахметов и Ахмет, Назаров и Назар).

Основа фамилии — мужское личное имя Отеген (варианты: Отиген, Утеген, Утеке). Это имя широко распространено у казахов, киргизов, каракалпаков, а также встречается у башкир и татар. Этимология имени восходит к древнетюркским корням. Наиболее убедительная версия связывает его со словом «өт» (проходить, миновать) или с понятием «просьба, мольба». В тюркской ономастике имя Отеген могло даваться ребёнку, которого долго ждали или вымаливали у высших сил, — то есть оно относится к группе «обережных» или «желанных» имён. Менее распространённая гипотеза возводит имя к древнему титулу или воинскому званию, но она не находит серьёзной поддержки в источниках.

Географически фамилия Отеген (и её полная форма Отегенов) тяготеет к регионам с компактным проживанием казахов: это Астраханская, Оренбургская, Омская области, а также Казахстан. В XIX — начале XX века, при записи в метрические книги и ревизские сказки, русские чиновники часто фиксировали тюркские имена в русифицированном варианте, добавляя суффикс -ов. Со временем в быту окончание могли опускать, и фамилия возвращалась к исходной основе.

Суффиксальная модель здесь примечательна: фамилия не имеет типичных русских суффиксов -ин, -ский или -их, а стоит на стыке двух языковых систем. Это не крестьянская фамилия центральных губерний и не дворянская фамилия на -ский, а характерный пример «степной» фамилии, которая закрепилась в русском делопроизводстве, но сохранила память о кочевых корнях предка-родоначальника.