Фамилия Бобыленко — яркий пример того, как украинская модель образования фамилий превратила социальное прозвище в наследственное имя. Основа здесь — слово «бобыль», которое в старину означало крестьянина, не имеющего своего хозяйства и земли. Бобыли часто жили в чужих дворах, работая по найму, и в социальной иерархии стояли ниже тягловых крестьян. Прозвище Бобыль было распространено, и от него пошли десятки фамилий: Бобылёв, Бобыль, Бобылин, Бобылёвский.

Суффикс -енко указывает на украинское происхождение. В XVI–XVII веках в Поднепровье суффикс -енко стал главным способом образовывать фамилии, означая «сын» или «потомок». То есть Бобыленко — буквально «сын Бобыля», «потомок того, кого прозвали бобылём». Такая модель типична для Левобережной Украины, Черниговщины, Полтавщины, откуда фамилия и пошла. В российских губерниях Бобыленко встречается реже, и чаще всего это след переселения украинских крестьян или казаков на юг и восток.

Интересно, что фамилия могла закрепиться не за самим бобылём, а за его детьми. Прозвище отца — Бобыль — становилось фамилией для сыновей, которые уже могли вести самостоятельное хозяйство. Таким образом, социальный статус «безземельного» застывал в фамилии, но к моменту её закрепления сам носитель мог быть вполне зажиточным человеком.

В написании фамилии возможны варианты: Бобыленко и Бобиленко. Первый вариант — от «бобыль», второй — от диалектного «бобиль» (то же значение). Оба считаются правильными, хотя первый встречается чаще. Склоняется фамилия по правилам украинских фамилий на -енко: в русском языке она обычно не склоняется, если речь о женщине, и склоняется, если о мужчине (Бобыленко, Бобыленко, Бобыленку).