Фамилия Афнасенко на слух сразу отзывается украинской моделью, но корень ставит в тупик. Суффикс -енко указывает на патроним: «сын такого-то». В украинской традиции так оформляли фамилии крестьяне и казаки на Левобережной Украине, особенно в Черниговской и Полтавской губерниях, в XVII–XVIII веках. А вот что скрывается за «Афнас» — вопрос, на который есть несколько ответов.

Самый вероятный источник — разговорная форма крестильного имени Афанасий. В украинских говорах его произносили как «Опанас», «Панас», «Афонас». Стяжение «Афанас» в «Афнас» — обычное дело при быстром произношении. Тогда Афнасенко — это «сын Афнаса», то есть потомок человека, которого в обиходе звали сокращённо вместо полного церковного имени. Фамилии на -енко от форм имени Афанасий встречаются повсеместно на Левобережье, и Афнасенко — одна из них. В документах XIX века попадается вариант Афонасенко, который как раз и выдаёт полную форму имени и подтверждает эту версию.

Менее вероятна связь с греческим «афнос» (обильный, богатый). В славянской ономастике такие прямые заимствования без посредничества имени или прозвища — редкость. Если бы фамилия была искусственной, семинарской, её бы оформили как Афносов или Афносский, а не с народным суффиксом -енко. Поэтому версия с Афанасием убедительнее.

В написании встречается колебание: Афнасенко и Опнасенко — это отражает акающее произношение в южнорусских и украинских говорах. Так что предки носителя фамилии, скорее всего, были крестьянами или казаками, а фамилия закрепилась за их родом в тот период, когда на Украине массово оформлялись патронимы на -енко.