Фамилия Полтаранина — яркий пример того, как числительное может стать основой для фамильного прозвища. В её основе лежит древнерусское слово «полтора» (половина второго), но не в прямом счёте, а в переносном, прозвищном значении. Полторанином (или Полтораном) могли называть человека, который чем-то выделялся: например, ростом «полтора» от земли, то есть невысокого, или, наоборот, обладающего необычной, «половинчатой» внешностью или характером. Есть и другая, более бытовая версия: прозвище мог получить крестьянин, владевший половиной надела земли — «полтора надела», или тот, кто арендовал полторы десятины.

Суффикс -ин в фамилии Полтаранина указывает на принадлежность: «чей?» — сын Полтарана, жена Полтарана. Это типичная модель русских фамилий, образованных от прозвищ или имён, оканчивающихся на твёрдый согласный. Форма Полтаранина — женская (жена или дочь Полтаранина), но в современном употреблении она закрепилась и как неизменяемая фамилия для женщин. Важно не путать её с фамилией Полторанин — та образована через суффикс -ин от той же основы, но мужской вариант звучит как Полторанин, а Полтаранина — это его производная форма, где корень «полтора» перешёл в «полтара» из-за исторического чередования гласных и влияния произношения.

Фамилия редкая и географически привязана в основном к северным и центральным регионам России — Архангельской, Вологодской, Костромской областям. Там, где сохранялись старые говоры и архаичные формы числительных, прозвища такого типа были особенно живучи. Встречается и вариант Полторанина — с полногласием, но он ещё реже. Словообразовательно фамилия стоит в одном ряду с такими же «числовыми» фамилиями, как Полунин (от «половина»), Третьяков (от «третий»), Сорокин (от «сорок»), но отличается тем, что в основе лежит не целое число, а дробное, что подчёркивает её прозвищный, а не патронимический характер. По сословию предки Полтараниных — скорее всего, крестьяне или посадские люди, поскольку прозвища от мер и весов были распространены в среде, где земля и хозяйство были главным мерилом жизни.