Фамилия Астратенок ведет начало от народной формы греческого имени Евстратий — Астрат. Евстратий переводится как «добрый воин». На Руси это имя получило распространение благодаря святому мученику Евстратию, градоначальнику, который в III веке во время гонений на христиан открыто объявил себя последователем Христа и погиб за веру.

Ключевая особенность фамилии — суффикс -енок. Он указывает на белорусское происхождение: в белорусской ономастике этот суффикс традиционно обозначал сына или потомка, то есть «Астратенок» буквально означает «сын Астрата» или «маленький Астрат». В русской традиции чаще встречались бы формы Астратов или Астратьев, а белорусский суффикс выдает региональные корни носителей.

Сама основа Астрат — это сокращенный, обиходный вариант канонического имени. В быту полные имена часто укорачивали, и Астрат стал самостоятельным прозвищем, которое затем закрепилось как фамилия. Таким образом, предок носителя фамилии Астратенок, скорее всего, был человеком, которого в окружении звали просто Астратом, а его дети и внуки получили отчество, оформленное по белорусской модели.

Фамилия редкая, встречается преимущественно в западных регионах бывшей Российской империи — на территории современной Беларуси и в прилегающих областях России. В официальных документах XIX века такие фамилии с суффиксом -енок нередко фиксировали у крестьян и мещан, что типично для белорусской антропонимии того времени.