Фамилия Антонюженко — редкий пример того, как одна и та же основа может обрастать разными суффиксами в разных ветвях рода. Её стоит разбирать не с корня, а с уникальной словообразовательной цепочки: тройной суффикс (-юж- и -енк-) встречается нечасто и сразу выдает украинское происхождение.

В основе лежит имя Антон (в крещении — Антоний), которое пришло из греческого языка и означает «вступающий в бой» или «состязающийся». В украинской и южнорусской традиции это имя дало десятки фамильных форм: Антоненко, Антонюк, Антонов, Антонишин. Антонюженко стоит особняком. Сначала от имени образовали патроним с суффиксом -юк/-юж (чередование к/ж): Антонюк — «маленький Антон» или «сын Антона». Форма Антонюжа — это разговорный вариант того же патронима, свойственный западным регионам Украины (Волынь, Подолье). Затем к ней добавили суффикс -енко, который в XVII–XIX веках был главным маркером потомка: Антонюженко буквально значит «сын Антонюжи», то есть внук (или правнук) Антона. Получается трёхступенчатая фамилия — редкая, но не уникальная: похожим образом построены Шевченко (от Шевка) или Бондаренко (от Бондарь).

В украинской ономастике форму Антонюженко иногда считают «вторичной», то есть возникшей не напрямую от имени, а от уже существовавшей фамилии Антонюк. Если это так, то первоначально человек мог зваться просто Антонюк, а его дети, желая подчеркнуть родство, добавили -енко. Такая практика была распространена в среде малоземельных крестьян, когда фамилия ещё не устоялась и менялась через поколение.

Географически фамилия привязана к исторической территории Правобережной Украины. Антонюженко почти не встречается в России, за исключением переселенцев конца XIX — начала XX века. В советских переписях её фиксировали в основном в Винницкой и Житомирской областях. Это косвенно подтверждает, что предки носителя фамилии были крестьянами или казаками: именно в этих краях фамилии на -енко массово закрепились в XVII–XVIII веках, вытеснив более ранние прозвища.

С точки зрения сословной принадлежности, Антонюженко — стопроцентная крестьянская фамилия. Ни дворянских родов, ни купеческих династий с такой фамилией не зафиксировано. В ревизских сказках XIX века её носители числятся государственными или помещичьими крестьянами. За ней стоит живая история украинского села, где имя Антон было одним из самых распространённых.