Фамилия Шатонова — женская форма фамилии Шатонов, и её происхождение связано с прозвищем или именем, которое легло в основу. В отличие от типичных русских фамилий на -ов/-ев, образованных от крестильных имён (Иванов, Петров), Шатонов стоит в ряду прозвищных фамилий, где корень указывает на особенность поведения или внешности. Основа «шат-» в русских говорах многозначна: глагол «шатать» означает качать, колебать, а «шатун» — это человек, который бродит без дела, не сидит на месте, или даже медведь-шатун. В переносном смысле так могли назвать непоседу, бродягу или неуравновешенного человека. Также в диалектах встречается слово «шато́вый» — вялый, медлительный, что даёт противоположную версию: прозвище могли дать флегматику.

Модель образования проста: суффикс -ов указывает на принадлежность — «сын Шатона» или «из семьи Шатона». Исходное прозвище Шатон — это скорее всего усечённая форма от «шатун» (сравните: «говорун» — «Говорун», «ворчун» — «Ворчун»), где конечный согласный отпал для благозвучия. Встречается и вариант Шатунов, более распространённый, но Шатонов — редкая ветвь, сохранившая более архаичную огласовку. В ономастических работах (например, у Б. Унбегауна) такие фамилии относят к группе «характеристических», то есть описывающих поведение человека, и они часто возникали в среде крестьян и посадских, где прозвище закреплялось за родом.

Географически фамилия Шатонова встречается в основном в центральных областях России, особенно в бывших Владимирской и Нижегородской губерниях, где диалектное слово «шато́вый» фиксируется в словарях. Встречаемость низкая: по данным современных баз, Шатоновы — немногочисленный род, что делает фамилию локальной, а не общерусской. Заметна особенность написания: ударение в большинстве случаев падает на второй слог — Шато́нова, что отличает её от возможного ошибочного прочтения как Шатоно́ва (от французского «шато» — замок, но это заимствование для русской фамилии маловероятно).

Таким образом, предки носительницы фамилии Шатонова — скорее всего крестьяне или ремесленники из Владимирщины, получившие прозвище за непоседливость или, наоборот, медлительность. Споров о корне немного: версия с «шатуном» — основная, а французское «шато» — лишь народная этимология, не подтверждённая историческими документами. Фамилия сохранила живую связь с русским просторечием, где слово «шатун» до сих пор употребляется в значении «бродяга».