Фамилия Артоненко — характерный пример украинской патронимической модели на -енко. Этот суффикс, означавший в XVI–XVII веках «сын» или «маленький», стал главным фамильным маркером в Поднепровье и Слобожанщине. Со временем он утратил уменьшительный оттенок и закрепился как родовой показатель: Артоненко — это «потомок Артона».

В основе фамилии лежит личное имя или прозвище Артон. Здесь возможны два пути, и первый — самый прозрачный. Артон — это народная, разговорная форма канонического имени Артемий (греч. Artemios, от имени богини охоты Артемиды). В украинской и белорусской среде имя Артемий часто сокращали до Артём, Артюх, Артош, и вариант Артон — один из таких усечённых вариантов. Вторая версия — прозвище от диалектного слова: в некоторых говорах «артон» могло означать упрямого или своенравного человека. Но эта гипотеза слабая: она не подкреплена широкой лексикографией, и первая версия выглядит намного надёжнее.

Редкость фамилии Артоненко — именно в её корне. В отличие от массовых Артёмовых, Артюховых или Артеменко, вариант на -он встречается гораздо реже. Это говорит о том, что фамилия могла возникнуть в локальной, небольшой общине, где прозвище или имя Артон закрепилось за конкретным родом. Географически фамилия тяготеет к центральным и восточным областям Украины, откуда в XIX–XX веках вместе с миграциями попала на Кубань и в южные регионы России.

С точки зрения социального происхождения носители фамилии Артоненко — почти наверняка потомки казаков или крестьян. В среде украинского казачества и мещанства фамилии на -енко были основным типом, в то время как дворянство чаще носило фамилии на -ский/-цкий. Таким образом, предок носителя этой фамилии был, скорее всего, вольным или реестровым казаком, крестьянином или ремесленником, которого в быту звали просто Артон. Фамилия не содержит указания на профессию или место жительства — она чисто патронимическая, то есть указывает на имя отца или деда.