Фамилия Арнаполенко — редкий пример, где тюркская основа соединилась с восточнославянским суффиксом. Её ядро — прозвище Арнапол. Скорее всего, оно восходит к казахскому выражению «арнап сөз сөйлеу» — «обратиться с речью», «говорить, посвящая кому-то». Такое прозвище в тюркской среде могли дать человеку, который часто выступал перед людьми, был лидером или глашатаем.

Украинский суффикс -енко указывает на модель «сын такого-то» или «потомок такого-то». То есть Арнаполенко — «сын Арнапола». Этот суффикс был особенно распространён в Поднепровье и на Левобережной Украине в XVI–XVIII веках, среди казачества и крестьянства. Фамилии на -енко закреплялись за родом, а не за сословием, поэтому по ним трудно судить о социальном статусе предка.

Вероятно, прозвище Арнапол получил человек, чья речь или должность выделяли его среди окружающих. Со временем оно закрепилось за его детьми как фамилия, а исходное значение стёрлось. Сейчас носителей Арнаполенко немного, и фамилия остаётся локальной, чаще встречаясь в украинских областях, где исторически была сильна тюркская и казачья ономастика.