Фамилия Тотмин — редкий случай, когда географическая привязка оказывается важнее морфологического разбора. Носители этой фамилии почти поголовно встречаются на Русском Севере, в Архангельской области и соседних районах Карелии. Эта локализация сразу подсказывает, что фамилия не пришлая и не случайная.

По модели образования Тотмин — типичная русская фамилия на -ин. Суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — Тотмин, то есть сын или потомок человека по прозвищу или имени Тотма. Основа здесь — Тотм-, что выбивается из привычного ряда русских канонических имён. В основе явно лежит нецерковное, мирское прозвище, и его корни, скорее всего, финно-угорские.

Самая обоснованная версия связывает фамилию с гидронимом Тотма — так называется река в Вологодской области, на которой стоит город Тотьма. В древности название звучало как «Тотма» (с твёрдым «м»), и жителей по реке называли «тотма», «тотмичи». Отсюда и прозвище Тотма — человек, пришедший с Тотмы, тотьмич. Фамилия Тотмин тогда означает «потомок того, кто с реки Тотмы». В пользу этой версии говорит и устойчивое бытование фамилии именно в Поморье, куда люди из Тотемского уезда активно переселялись в XVI–XVII веках.

Есть и другая, менее популярная гипотеза: от карельского или вепсского «totmo» — тихий, спокойный. В этом случае прозвище Тотма дали бы человеку смирного нрава. Однако для фамилии с чёткой региональной привязкой топонимическое объяснение выглядит убедительнее: оно объясняет не только корень, но и концентрацию фамилии на конкретной территории.

Встречается вариант написания Тотмин с ударением на первый слог — Тóтмин, что также характерно для северных говоров. Сословного барьера у фамилии не было: её могли носить и крестьяне, и посадские люди, и священники. В документах XVIII–XIX веков Тотмины часто значатся как государственные крестьяне Онежского, Холмогорского и Шенкурского уездов.