Фамилия Ахроменко — типичный пример того, как длинное церковное имя в народной речи сокращалось до неузнаваемости. В основе лежит крестильное имя Варфоломей (в переводе с греческого — «сын вспаханной земли» или «сын полей»). В быту это имя упрощали: Варфоломей превращался в Вахромея, затем в Ахромея, а потом и вовсе в краткую форму Ахром. Именно она и дала начало фамилии.

По суффиксу сразу видно украинское происхождение: -енко — один из самых распространённых патронимических суффиксов в Украине, означающий «маленький», «потомок» или «сын». То есть Ахроменко — буквально «сын Ахрома» или «потомок Ахрома». Такая модель образования фамилий была особенно характерна для Поднепровья, Левобережной и Слободской Украины в XVI–XVII веках, когда складывалась основная масса фамилий на -енко.

Интересно, что у фамилии есть близкие «родственники» по той же основе: Ахромеев, Ахромов, Ахроменков. Если Ахроменко — украинская форма, то Ахромеев и Ахромов — русские, образованные с помощью суффиксов притяжательности. Встречается и вариант Ахроменков — результат обрусения фамилии при переселении носителей в великорусские губернии.

Сам корень — Ахром — в отрыве от имени Варфоломей выглядит неочевидным. В народе его могли переосмыслить и связать со словом «хромой» или «ахроматический» (в науке), но это вторичные, ложные сближения. Ономасты (в частности, работы Б. Унбегауна по русским фамилиям) уверенно возводят такие формы к Варфоломею через цепочку фонетических изменений: выпадение начального Ва- и упрощение -рф-/-рх- в -хр-.

Географически фамилия Ахроменко чаще всего встречается в центральных и восточных областях Украины, а также в прилегающих регионах России — в Белгородской, Курской, Воронежской областях, куда в XVIII–XIX веках переселялись украинские крестьяне. Сословно предки носителя фамилии были, скорее всего, крестьянами или казаками — фамилии на -енко в массе своей принадлежали непривилегированным слоям, у дворян и духовенства были другие модели образования.