Фамилию Артемиченко чаще всего слышат на Украине и юге России. Её основа — крестильное имя Артемий, которое в бытовой речи нередко произносили как Артем. Суффикс -енко — типичный украинский патронимический показатель, означающий «сын» или «потомок». Так что прямой смысл фамилии — «сын Артемия» или «Артемиев».

Модель образования простая и распространённая: к имени отца (Артемий) добавляли суффикс -енко. В XVII–XVIII веках такая форма закрепилась на Левобережной Украине и в Слобожанщине, откуда позже разошлась по другим регионам. Если предки носили фамилию Артемиченко, они, скорее всего, происходили из казацкой или крестьянской среды, где патронимы на -енко были нормой, а не привилегией знати.

Интересная деталь: в отличие от русских фамилий на -ов/-ев (Артемьев), украинский вариант на -енко сохранил более древнюю форму имени — Артемий, а не сокращённое Артём. Встречаются и параллельные написания: Артеменко, Артёменко, Артемиченко. Последний вариант — более точная передача полного имени, хотя в быту могло произноситься и как Артемиченко, и как Артёмиченко.

В дореволюционных метрических книгах фамилия фиксировалась в основном в Полтавской, Харьковской и Черниговской губерниях. Встречаются отдельные семьи и на Кубани — туда фамилию принесли переселенцы с Украины в конце XIX века. Сословная принадлежность у большинства носителей — казаки или государственные крестьяне; дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.