Фамилия Патёмин — редкий случай, где написание перетягивает на себя всё внимание и создаёт интригу. С одной стороны, она похожа на фамилию знаменитого графа Потёмкина, с другой — отличается твёрдым «ё» и ударением на второй слог. Это не опечатка и не искажение, а самостоятельная форма, и её происхождение стоит искать не в истории екатерининского вельможи, а в народной речи.

Основа фамилии — прозвище или нецерковное имя Патёма. В русских говорах слово «патёма» или «патёмка» имело несколько значений. Самое вероятное — «темнота, мрак, потёмки». Так могли прозвать человека за смуглый цвет кожи, за густые тёмные волосы или за нелюдимый, скрытный характер. Второй вариант — диалектное «патёма» в значении «непонятливый, тугодум» (от «тёмный» в смысле неучёный). Менее вероятно, но возможно, что в основе лежит местное название какого-то тёмного места — оврага, леса.

Модель образования типична для русских фамилий: суффикс -ин указывает на принадлежность («чей?» — сын Патёмы). Это фамилия из крестьянской или мещанской среды, где прозвища часто давались по внешним или поведенческим чертам. В отличие от фамилии Потёмкин, которая восходит к географическому названию (село Потёмкино) или к прилагательному «потёмкин» (относящийся к потёмкам), Патёмин — более прямая и личная форма.

Встречаемость фамилии крайне низкая. Она не зафиксирована в крупных общерусских словарях фамилий (Унбегаун, Никонов), что говорит о её локальном бытовании, возможно, в северных или центральных регионах России, где диалектные формы с твёрдым «ё» встречаются чаще. Носители фамилии Патёмин — это, скорее всего, потомки одного человека, чьё прозвище закрепилось за родом в конкретной деревне или волости.