Фамилия Замарина образована от женского прозвища или имени Замара. В её основе лежит глагол «замарать» — испачкать, загрязнить. В старину прозвище Замара или Замарай давали неопрятному человеку, тому, кто ходил в грязной одежде. В говорах «замара» означало также неряху, грязнулю. Фамилия образована по типичной для русских фамилий модели: от прозвища с помощью суффикса -ин, который указывает на принадлежность. Буквально Замарина — «дочь или жена Замары». Такая модель широко представлена в ономастике восточных, западных и южных славян: славянские фамилии возникали от личного прозвища или от имени — христианского или языческого.

Интересно, что в некоторых диалектах слово «замара» могло иметь и переносное значение — так называли человека, который «замарал» себя неблаговидным поступком, опозорился. Однако более вероятно, что прозвище относилось к внешнему виду, а не к моральным качествам. Поскольку суффикс -ин характерен для северных и центральных областей России, можно предположить, что фамилия Замарина закрепилась именно в этих регионах. В пользу бытового происхождения говорит и то, что в переписных книгах XVII века встречаются крестьяне и посадские люди с прозвищем Замара — фамилия не относилась к дворянским или привилегированным сословиям.

Встречается также версия, что Замарина — это вариант фамилии Замарин, где окончание -а указывает на женскую форму. В современной России фамилия Замарина распространена нешироко, но встречается в Поволжье, на Урале и в Сибири.