Фамилия Афанасенкова образована от имени Афанасий. Это крестильное имя пришло из греческого языка, где «атанасиа» означает «бессмертие». В православный именник имя вошло в память о преподобном мученике Афанасии — смотрителе темниц, который защищал православие, за что сам попал в тюрьму и был убит.

Словообразовательная модель здесь необычная. Основа фамилии — Афанасенко, а суффикс -ов указывает на русификацию. Изначально фамилия звучала как Афанасенко: это типичная украинская или белорусская форма с патронимическим суффиксом -енко, который означает «сын Афанасия» или «потомок Афанасия». Когда носители фамилии переехали в Россию, к ней добавили русский суффикс -ов, чтобы вписать её в привычную для великорусских земель модель склонения. Так Афанасенко превратилась в Афанасенкова.

В русской ономастике такой переход — не редкость. Фамилии на -енко массово адаптировали в центральных губерниях, добавляя -ов к основе. При этом женская форма Афанасенкова закрепилась как вариант для женщин, а мужская — Афанасенков.

Само имя Афанасий было в России одним из самых распространённых, поэтому родственных фамилий много: Афанасьев, Афанасенко, Афонькин, Афонцев. Но Афанасенкова стоит особняком — она сохраняет след миграции с юго-запада на северо-восток. По фамилии можно предположить, что предки носителей происходили с территорий современной Украины или Беларуси, а затем обосновались в русских землях, где фамилия получила новое окончание.