Фамилия Амелющенко — типичный пример восточнославянской фамилии, образованной по украинской или белорусской модели с суффиксом -енко. Этот суффикс, один из самых распространённых в украинской ономастике, изначально означал «маленький» или «сын такого-то». То есть Амелющенко — буквально «сын Амелюка» или «потомок Амелюка».

Основа фамилии восходит к имени Амеля (или Амельян). Это народная, разговорная форма канонического имени Емельян (от греческого «Аимилианос» — «ласковый», «льстивый»). В русских и украинских говорах имя Емельян часто упрощали: Емеля, Омеля, Амеля. От него пошли многочисленные фамилии: Емельянов, Емельяненко, Омельченко, Амелин. Амелющенко стоит в том же ряду, но с промежуточным звеном — Амелюк. Сначала от имени Амеля образовали прозвище или отчество Амелюк (с уменьшительным суффиксам -юк), а уже от него — Амелющенко.

Географически фамилия тяготеет к юго-западным регионам бывшей Российской империи: современная Украина, особенно её центральные и западные области, а также юг Беларуси. Встречается она и в России, но реже — как результат миграций XIX–XX веков. Иногда написание путают: можно увидеть варианты «Амелющенко» и «Амелющенко» (через «ё»), но ударение в любом случае падает на второй слог: АмелЮщенко.

Сословного барьера у фамилии не было. Её могли носить и крестьяне, и казаки, и мещане. Суффикс -енко в XVII–XVIII веках активно использовался в казацкой среде Левобережной Украины, так что предки Амелющенко с высокой вероятностью были либо свободными землепашцами, либо казаками. Никаких дворянских ветвей с такой фамилией не зафиксировано — она осталась в народной среде.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, Амелющенко стоит ближе к украинской модели, чем к русской. Русский аналог — Амелюков или Амельяненко — встречается реже. А фамилия Амелющенко сохранила в себе и уменьшительный суффикс, и патронимическую конструкцию, что делает её более «длинной» и характерной именно для украинского именослова.