El apellido Antolini pertenece al amplio grupo de apellidos derivados del nombre personal Antonio, uno de los nombres más difundidos en Italia desde la Edad Media. Según la información recopilada por Ancestros Italianos, forma parte de las variantes que comienzan con la raíz Anto-, surgidas por procesos de simplificación fonética, influencias dialectales y el uso de sufijos familiares o patronímicos. El sufijo -ini suele tener un valor diminutivo o de descendencia, por lo que el apellido puede interpretarse originalmente como «los hijos de Antonio» o «los descendientes de Antonio».

Sin embargo, F. De Laurentiis propone una explicación diferente para algunas ramas del apellido. Según este autor, Antolini estaría relacionado con el topónimo Antola, nombre de un monte y de una localidad situados en los Appennini Liguri, entre las altas Valli Scrivia e Trebbia. En este caso, el apellido tendría un origen toponímico y habría servido para identificar a personas procedentes de esa zona.

Desde el punto de vista geográfico, la información recopilada por Ancestros Italianos señala una presencia significativa del apellido en Trentino-Alto Adige y Emilia-Romagna, mientras que De Laurentiis destaca su difusión desde la Liguria centro-orientale hasta Emilia-Romagna. En conjunto, las distintas interpretaciones sugieren que el apellido puede presentar tanto un origen patronímico, vinculado al nombre Antonio, como un posible origen toponímico relacionado con la región de Antola, reflejando procesos distintos de formación familiar en diversas áreas de Italia.