Фамилия Тотменин — один из тех редких случаев, когда географическое название стало основой для фамилии напрямую, без промежуточного прозвища. В основе лежит название реки Тотма, протекающей в Вологодской области. На её берегах стоит город Тотьма, и именно этот топоним дал жизнь фамилии. Форма Тотменин образована от прилагательного «тотменский» с помощью патронимического суффикса -ин, который в русском языке закреплялся за основами на -а/-я. То есть Тотменин — это «человек из Тотьмы» или «тотменский житель».

Интересно, что в старину жителей Тотьмы называли «тотмяне» или «тотьмяне». От этой формы и пошла фамилия. Переход «ть» в «т» в корне (Тотьма → Тотменин) — результат естественного упрощения произношения: сочетание «тьм» давало твёрдый звук «тм». В говорах Русского Севера такое встречается часто. Поэтому фамилия Тотменин — не про «того» или «тёмного» человека, а про конкретную географическую привязку.

Среди однокоренных фамилий — Тотьмянин, Тотмянин, Тотменский. Все они указывают на выходцев с одного места: из Тотьмы или окрестных деревень вдоль реки Тотмы. Вологодская область — основная зона бытования Тотмениных, что подтверждает версию о локальном происхождении. Предки носителя фамилии, скорее всего, были крестьянами или посадскими людьми, жившими в этом северном крае, известном солеварением и торговлей пушниной.