Фамилия Томила — редкий случай, когда в основе лежит не крестильное имя, а неканоническое личное имя, бытовавшее в Древней Руси. В старину Томилой называли ребёнка, рождение или характер которого был связан с понятием «томить», «томление». Это могло быть имя, данное «от тоски» — долгожданному или, наоборот, болезненному младенцу. В народной традиции такие имена-обереги давали, чтобы обмануть злых духов: мол, дитя настолько слабо и «томно», что не представляет ценности.

По словообразовательной модели фамилия относится к древнейшей группе так называемых «полуимен». Она не имеет патронимического суффикса (-ов, -ев, -ин), а представляет собой застывшую форму личного имени в именительном падеже. Это указывает на глубокую древность: в XIV–XVI веках в Новгородских и Северо-Восточных землях было принято записывать людей просто по прозвищу или мирскому имени, без отчества. Сын Томилы мог писаться Томилиным, а сам родоначальник оставался в документах как Томила.

В исторических источниках имя Томила встречается нередко. Например, в новгородских писцовых книгах XVI века упоминаются крестьяне Томила Офонасов и Томила Микифоров. Среди боярских детей и дворян тоже попадались люди с таким именем — оно не было исключительно простонародным. Известен Томила Юдич, дьяк при Иване Грозном, что говорит о бытовании этого имени в приказной среде.

Особенность фамилии Томила — её омонимия с женским именем Томила (производное от Фоминична или от латинского «томить»). Но в качестве фамилии она, как правило, мужского рода и не склоняется. В современных справочниках её часто путают с фамилией Томилин, хотя это разные образования: Томила — архаичная беспатронимная форма, а Томилин — более позднее отчество.

Географически фамилия тяготеет к северным и центральным областям России — Вологодчине, Костромской земле, бывшим новгородским пятинам. Встречается и у старообрядцев, которые дольше сохраняли древние нецерковные имена. Сегодня носителей фамилии мало, что делает её своеобразным маркером глубокой родовой памяти.