Фамилия Затонец — хороший пример того, как географический термин становится родовым прозвищем, а затем и фамилией. Её основа — слово «затон», которое в русских говорах означает речной залив, глубокое место у берега, заводь, часто защищённую от течения. Человек, живший у такого затона или за ним, получал прозвище Затон или Затонец. Суффикс -ец в данном случае типичен для прозвищ, обозначающих жителя определённой местности или человека по характерному признаку места (ср. Донец, Ростовец, Лужанец). Таким образом, предок носителя фамилии, скорее всего, был выходцем из селения, стоявшего на берегу затона, либо его двор находился за этим природным объектом.

Интересно, что фамилия не получила распространения в центральных областях России, где преобладали модели на -ов и -ин. Затонец — характерный пример украинской и южнорусской модели фамилий на -ец, которые часто фиксировали не столько принадлежность отцу, сколько происхождение с определённой территории. В документах XVII–XVIII веков на территории современной Украины и юга России встречаются казацкие прозвища Затон, Затонец, что подтверждает связь фамилии с вольными поселениями у рек. Встречается и вариант Затонский — более книжная, «дворянская» форма того же корня.

Есть и другая, менее вероятная версия: прозвище могли дать не по месту жительства, а по роду занятий. В некоторых диалектах «затоном» называли запруду или рыболовное сооружение. Тогда Затонец — это человек, который ставил затоны для ловли рыбы. Однако географическая версия выглядит убедительнее, поскольку суффикс -ец в прозвищах чаще указывает на место, а не на орудие труда.

Фамилия редкая, не входит в сотни самых распространённых. Встречается преимущественно на западе и юге России, а также в восточных областях Украины. Носители фамилии, как правило, не имели дворянского происхождения — это потомки крестьян, казаков или мещан, чьи предки получили прозвище по характерной примете ландшафта.