Фамилия Воложенина — женская форма фамилии Воложенин, и её происхождение почти наверняка связано не с географическим названием, а с родом занятий или прозвищем. Вопреки интуитивному желанию связать её с рекой Волгой или Волынью, корень здесь иной: «воло́га» в древнерусских говорах означала жир, масло, сметану, вообще любую жидкую приправу к пище. Отсюда «воложе́ный» — сдобренный маслом, сытный, а «воложени́н» — человек, который делал или продавал вологу: либо скорняк, вымачивающий кожи в жире, либо торговец маслом и молочными продуктами, либо повар, щедро сдабривающий еду.

Суффикс -енин указывает на принадлежность к определённой группе людей по профессии или месту, но в данном случае — скорее по роду деятельности. В русской ономастике модель «основа + -енин» встречается реже, чем типичные -ов/-ев, и нередко фиксировала прозвище, которое потом закрепилось как фамильное. Таким образом, Воложенин — это не «выходец из Воложени», а «тот, кто работает с вологой».

В писцовых книгах XVI–XVII веков встречаются прозвища Вологжанин, Воложа, Воложенин, и все они, как правило, привязаны к северным и центральным уездам — Вологодчине, Костроме, Вятке. Именно там традиционно было развито маслоделие и скорняжный промысел. Фамилия Воложенина, соответственно, могла возникнуть в крестьянской или посадской среде, где прозвище по ремеслу было естественным способом идентификации.

Иногда фамилию пытаются возвести к топониму Вологда, но это менее убедительно: житель Вологды назывался бы «вологжанин» или «вологодский», а форма «воложенин» фонетически отстоит дальше. Зато связь с «вологой» объясняет и редкий суффикс, и географию бытования. В современных справочниках фамилия Воложенина встречается преимущественно в Пермском крае и Кировской области — регионах, где исторически была сильна северорусская традиция молочного хозяйства.