Фамилия Толочная звучит так, будто её обладательница — женщина, но на деле это форма masculine, застывшая в именительном падеже. В русской традиции фамилии на -ой, -ая, -яя (Толстой, Благой, Толочная) — это старые стяжённые прилагательные, которые отвечали на вопрос «чей?» или «какой?». Поэтому Толочная — это не женская версия, а исходная мужская фамилия, образованная по той же модели, что и Донская, или, скажем, Рудная. В современном употреблении она не склоняется как прилагательное, а ведёт себя как существительное: «я встретил Толочную», «книга Толочной».

Основа фамилии — слово «толокно́». Толокно — это мука из поджаренного овса, которую не мололи, а толкли в ступе. Человек, которого прозвали Толочным, скорее всего, либо делал толокно (мельник, крупоруш), либо был известен пристрастием к этой еде. В старину толокно было повседневной пищей крестьян: его заваривали кипятком, мешали с маслом или квасом. Прозвище по еде — распространённый приём в русской ономастике: Каша, Кисель, Блин. Толочный — человек, чья жизнь или характер ассоциировались с этим сытным, простым блюдом.

Модель образования — суффикс -н- и окончание -ой/-ая. В древнерусском языке такие фамилии означали принадлежность: Толочная — «сын Толочного» или «человек из рода Толочных». Это не типичная «отчество-фамилия» на -ов/-ин, а скорее прозвищная фамилия, которая закрепилась за семьёй целиком. Встречаются варианты Толочный (с твёрдым окончанием) и Толочнов (переоформление в более привычную модель). Фамилия редкая, не входит в первую сотню тысяч по частотности.

Географически фамилия тяготеет к южнорусским и украинским землям, где толокно было особенно популярно. В «Ономастиконе» С. Б. Веселовского упоминаний нет, но в ревизских сказках XIX века Толочные встречаются в Воронежской, Курской и Полтавской губерниях. Украинский аналог — Толочний, с тем же значением.

Есть и маловероятная, но любопытная версия: связь с глаголом «толочь» в значении «топтать, мять». Если предок был ткачом или валяльщиком сукна (валял шерсть, толча её ногами), его могли прозвать Толочный. Но это уже догадка — документальных подтверждений нет, и связь с толокном надёжнее.