Фамилия Апансенко — яркий пример восточнославянской модели фамилий на -енко, которая особенно распространена на территории современной Украины. Суффикс -енко в украинской ономастике традиционно указывал на происхождение по отцу («сын такого-то») или на принадлежность к роду. В основе фамилии лежит личное имя или прозвище Апан, которое само по себе является производной формой.

Корень Апан- восходит к каноническому крестильному имени Афанасий (от греческого «афанатос» — бессмертный). В народной, разговорной среде имя Афанасий претерпело множество сокращений: Афоня, Фаня, Апаня. Форма Апан возникла в результате усечения и замены звуков, что типично для украинской и южнорусской фонетики, где «ф» часто переходило в «п» (сравните: Фёдор — Пёдор, Филипп — Пилип). Таким образом, Апан — это просторечный, «облегчённый» вариант Афанасия. Фамилия Апансенко буквально означает «сын Апана» или «потомок Апана».

Встречается и более редкая версия, связывающая основу с тюркским словом «апан» (старший брат, дядя), но она менее состоятельна: географически фамилия прочно привязана к левобережной Украине, где тюркские заимствования в основе фамилий встречаются, но реже, чем адаптированные христианские имена. К тому же модель Апан-енко характерна именно для славянской патронимической системы, а не для тюркской.

Носители фамилии Апансенко исторически сосредоточены в центральных и восточных областях Украины — Полтавщине, Черниговщине, Сумщине, а также в приграничных районах России (Курская, Белгородская области). Это объясняется тем, что именно на этих землях в XVI–XVIII веках активно формировались фамилии на -енко, фиксируя принадлежность к казацкому сословию или крестьянскому роду. Афанасий было одним из самых распространённых имён среди простого люда, поэтому и его производные формы дали жизнь десяткам однокоренных фамилий: Апанасенко, Апанасов, Панасенко, Апанович. Апансенко отличается от них именно суффиксом, который сохранил ударение на втором слоге и более редкое написание с двумя «н».