Фамилия Сысолина напрямую связана с рекой Сысолой, левым притоком Вычегды в Республике Коми. Гидроним, в свою очередь, происходит от коми-зырянского слова «сыктыв», которое означает «река с топкими берегами, вытекающая из болот». Основатель фамилии, вероятно, родился или долгое время жил на берегах этой реки, за что и получил прозвище Сысола, а уже его потомки стали Сысолиными.

Сысола начинается на границе Республики Коми и Кировской области, течет на запад, принимая многочисленные притоки, а в нижнем течении поворачивает на север. В месте ее впадения в Вычегду стоит Сыктывкар — столица Республики Коми. Название города составлено из тех же элементов: «сыктыв» — коми-название Сысолы — и «кар», что значит «город». Так что фамилия Сысолина хранит память о целом географическом регионе, а не только о конкретном человеке.

Словообразовательная модель здесь проста и прозрачна. Прозвище Сысола, данное человеку по месту жительства, перешло в отчество, а затем в фамилию через типичный для русских фамилий суффикс -ин. В северных русских говорах, где влияние коми-языка было сильным, такие прозвища по рекам встречались нередко. Сравните с фамилиями Печорин, Мезенцев или Вычегжанин — все они образованы от названий северных рек.

Интересно, что фамилия Сысолина не имеет отношения к мужскому имени Сысой, хотя внешне они похожи. Имя Сысой (от греческого «равный, одинаковый») дало фамилию Сысоев, а вот Сысолин — это отдельная ветвь, восходящая именно к гидрониму. Путаница между этими фамилиями возможна, но происхождение у них разное.

Региональная привязка фамилии очевидна: она бытует преимущественно в северных областях России — в Архангельской, Вологодской, Кировской, а также в самой Республике Коми. В метрических книгах XIX века Сысолиных можно встретить в селах, расположенных по течению Сысолы и ее притоков. Это были в основном государственные крестьяне, занимавшиеся земледелием, охотой и рыболовством.

Ударение в фамилии большинство носителей ставит на второй слог — СысОлина, хотя в некоторых говорах встречается вариант с ударением на первый. На письме фамилия не менялась на протяжении столетий, что говорит о ее устойчивой форме.