Фамилия Петэн — редкий для России случай, когда фамилия не славянского, а французского происхождения, и звучит она именно так, как пишется, с ударением на последний слог. В русском языке она не склоняется и не имеет привычных суффиксов -ов, -ин или -ский, что сразу указывает на её иноязычные корни. Скорее всего, это транслитерация французской фамилии Pétain, которая стала широко известна в XX веке благодаря маршалу Филиппу Петэну, главе коллаборационистского правительства Виши во время Второй мировой войны. Однако не стоит думать, что каждый носитель этой фамилии в России — потомок французского эмигранта: версия происхождения может быть и более прозаичной.

Второй, менее очевидный, вариант — что фамилия Петэн возникла на русской почве как искажённая запись фамилии Пётын или Петин. В некоторых говорах, особенно на северо-западе России, конечное «-ин» могло переходить в «-эн» под влиянием местного произношения или при записи фамилии малограмотным писарем. В этом случае основа та же — от имени Пётр (Петя) или от прозвища Петя, а суффикс -ын/-ин указывал на принадлежность: «чей?» — Петин, то есть сын Пети. Но если фамилия действительно французская, то её этимология восходит к латинскому Petrus (камень) — тому же корню, что и у русского имени Пётр.

География бытования фамилии Петэн в России крайне узкая: встречается она в основном в Москве и Санкт-Петербурге, а также в Приморском крае, что может быть связано с волнами эмиграции или историческими контактами с Францией. В любом случае, это штучная, нетипичная для русского ономастикона фамилия, и её носители, скорее всего, знают историю своей семьи: либо они потомки французов, либо фамилия была изменена при переезде или в советское время.