Фамилия Алюшенко звучит на слух как типичная украинская, и это верное направление. Её выдает суффикс -енко, который в украинской ономастике выполняет роль уменьшительности, а позже — указания на потомка («чей?» — Алюшенко, то есть сын или внук человека по имени Алюш). В основе фамилии лежит, скорее всего, производная форма от крестильного имени Алексей или Алексий. В народной, бытовой речи имя Алексей давало множество сокращений: Алёша, Лёша, а также Аля, Алюша. Форма Алюша — ласкательное обращение к Алексею, распространённое в южнорусских и украинских говорах. Таким образом, Алюшенко — это «Алюшин сын», потомок Алексея, которого в семье звали ласково Алюшей.

Менее вероятная, но возможная версия отсылает к тюркским корням. В тюркских языках есть слово «алыш» (взаимный обмен, торговля) или «алюш» как вариант личного имени. Однако для украинской фамилии с типичным славянским суффиксальным оформлением эта гипотеза выглядит натянутой, поскольку имя Алюш в тюркской среде редкое, а на юге Украины, где фамилия могла возникнуть, преобладали славянские антропонимы.

Географически фамилия Алюшенко тяготеет к центральным и восточным областям Украины, а также к югу России, куда в XVIII–XIX веках переселялись украинские крестьяне и казаки. В документах встречается написание с одной «л» (Алюшенко) или с удвоенной (Алюшенко), но вариант с одной буквой — основной. Социально носители фамилии, вероятно, относились к крестьянскому или казачьему сословию: суффикс -енко в малороссийской среде был массовым именно у простого люда, тогда как дворянские фамилии чаще оформлялись на -ский или -ов.

В отличие от фамилий на -ов, которые фиксировали принадлежность отцу (Алексеев — сын Алексея), Алюшенко сохранило живую разговорную форму имени, что говорит о неформальной, семейной среде возникновения. Фамилия не получила широкого распространения за пределами Украины и юга России, оставаясь локальной, но узнаваемой.