Фамилия Шатолов — редкий случай, когда угадать её происхождение по звучанию почти невозможно. На слух она кажется производной от «шатать», «шататься», и такая версия действительно существует, но она не главная. Основной корень здесь — не глагол, а древнерусское нецерковное имя Шатал. В старину Шаталом могли назвать ребёнка в семье, где дети часто умирали: считалось, что такое имя «обманет» нечистую силу и та не заберёт младенца. Имя это встречается в документах XV–XVI веков, например, в новгородских писцовых книгах упомянут крестьянин Шатал. От него и пошла фамилия: Шатал → Шаталов — сын Шатала.

Суффикс -ов указывает на типичную восточнославянскую модель отчества: сначала человека звали «Шаталов сын», потом это закрепилось как фамилия. Написание через «о» — Шатолов, а не Шаталов — может быть следствием местного аканья (произношения «а» как «о») или позднейшей ошибки писаря при записи в ревизских сказках. Встречаются оба варианта, но Шаталов гораздо чаще, а Шатолов — более редкий и локальный.

Вторая версия, о которой стоит упомянуть, — связь с прозвищем Шатол, образованным от глагола «шатать» в значении «качать, колебать». Так могли прозвать неустойчивого в решениях человека, бродягу или того, кто ходил вразвалку. Однако в пользу имени говорит тот факт, что у фамилии есть «родственники» — Шаталов, Шаталин, Шаталкин — все они восходят к тому же корню *шат- со значением «двигать, колебать», но в антропонимии именно имя Шатал дало самую устойчивую цепочку.

Географически фамилия Шатолов встречается в основном в центральных и южных областях России — в Воронежской, Тамбовской, Ростовской областях. Это говорит о том, что закрепилась она в среде однодворцев или государственных крестьян, а не в дворянских родах. В дореволюционных справочниках Шатоловы не значатся среди титулованных фамилий — это фамилия крестьянская или мещанская, что типично для отчеств от нецерковных имён.