Фамилия Андоленко — типичный пример украинской фамилии, образованной по патронимической модели с уменьшительным суффиксом. Корень здесь — прозвище Андоля, а суффикс -енко указывает на происхождение: «чей?» — «сын Андоли». Такая модель была особенно распространена в Левобережной и Степной Украине, где фамилии на -енко в XVII–XVIII веках стали массово вытеснять более архаичные именования.

Происхождение самого прозвища Андоля неочевидно. Наиболее правдоподобная версия связывает его с украинским указательным местоимением «ондо» (в значении «вон тот», «вон там»). Человек, который часто вставлял в речь это слово, мог получить прозвище Андоля — примерно так же, как в русских говорах появлялись прозвища Тамотка или Здешний. Такие именования по характерной речевой привычке — распространённое явление в народной ономастике.

Вторая версия, менее убедительная, возводит прозвище к французскому andouille («болван»). Она основана на случайном звуковом сходстве и не подкреплена ни историческим контекстом, ни данными о французском влиянии на украинскую антропонимию. Вероятность того, что украинский крестьянин или казак получил прозвище от французского слова, крайне мала. Поэтому первая версия — от местоимения — выглядит предпочтительнее.

Фамилия Андоленко встречается в основном в центральных и восточных областях Украины, что согласуется с ареалом распространения фамилий на -енко. В России она редка и, как правило, связана с миграциями украинского населения в XIX–XX веках.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Андоля, Андольский, Андольчук) показывает, что прозвище Андоля было вполне самостоятельным и давало начало разным фамильным моделям. Это дополнительно подтверждает, что перед нами не случайное, а живое прозвище, закрепившееся в нескольких родственных линиях.