Фамилия Цетлин почти наверняка имеет еврейское происхождение, и в её основе лежит женское имя Цейтл. С идиша это имя переводится как «быстрая, энергичная». Такое имя не было случайным: считается, что его давали в честь праведной женщины, воспетой царём Соломоном в гимне «Эшет Хаиль» («Женщина доблестная»). Этот библейский текст описывает идеальную жену, которая деятельна, трудолюбива и мудра, так что имя Цейтл несло в себе пожелание девочке этих качеств. Сама фамилия образована по типичной для еврейских фамилий модели: к имени матери добавили славянский патронимический суффикс -ин, что дало отчество, а затем и фамилию «Цетлин» — то есть «сын (или потомок) Цейтл». Это указывает на то, что родоначальником семьи могла быть женщина с таким именем.

Существует и другая, менее распространённая версия, которая связывает фамилию с немецким словом zettel — «документ» или «нить». Согласно этой гипотезе, в основе лежит прозвище Цетля, которое могли дать либо писцу, работавшему с бумагами, либо портному, имевшему дело с нитками. Однако эта версия выглядит искусственной: она не объясняет, почему немецкое нарицательное слово стало бы основой для еврейской фамилии на -ин, в то время как версия с именем Цейтл укладывается в хорошо задокументированную традицию ашкеназских фамилий, образованных от женских имён.

Среди носителей фамилии выделяется фигура Михаила Осиповича Цетлина (1882–1945), который оставил заметный след в русской культуре Серебряного века. Он был поэтом, беллетристом, редактором и меценатом. Его первая книга «Стихотворения» вышла в 1906 году, но уже в 1912-м была конфискована за стихи революционного содержания. Печатался Цетлин под псевдонимом Амари, который он составил из первых букв имён своих ближайших друзей. Помимо стихов, он написал пьесу «Женихи Пенелопы», оставил воспоминания о Максимилиане Волошине, а также книги о декабристах и о композиторах «Могучей кучки». Таким образом, фамилия Цетлин, начавшись с имени энергичной женщины, в XX веке оказалась связана с энергичной творческой и общественной деятельностью своего известного носителя.