Фамилия Бухонко — редкий случай, когда прозвище перешло в фамилию практически без изменений, сохранив украинский суффикс -ко. В отличие от распространённых фамилий на -енко (Бухоненко), здесь использован более редкий формант, который в украинской ономастике часто указывает на прозвище, данное по характерному признаку или поведению, а не по профессии.

В основе фамилии лежит корень «бух-», который в восточнославянских говорах имеет несколько значений. Самое вероятное — звукоподражательное: «бухнуть» означало упасть, ударить, издать глухой звук. Прозвище Бухонь или Бухонко могли дать человеку грузному, неповоротливому, который ходит тяжело, «бухает». В южнорусских и украинских диалектах «бухоня» — это ещё и неуклюжий, медлительный человек. Таким образом, фамилия могла закрепиться за тем, кого в селе дразнили за тяжеловесность или неловкость.

Есть и вторая версия, менее очевидная, но имеющая право на существование. В некоторых говорах «бухон» или «бухонец» — это вид хлеба, коврига. Тогда прозвище могло относиться к пекарю или к человеку, который любил хорошо поесть, был плотным, как каравай. Однако эта версия уступает первой по распространённости: в исторических записях фамилии с корнем «бух-» чаще связывают с действием, а не с продуктом.

Географически фамилия Бухонко тяготеет к западноукраинским и белорусским землям, хотя встречается и на юге России. Суффикс -ко здесь выполняет не столько уменьшительную роль (как в русском языке), сколько указывает на носителя признака: Бухонко — это «тот, кто бухает», то есть прозвище стало фамилией напрямую. В документах XVIII–XIX веков такую фамилию могли записать как Бухонков, но исходная форма на -ко удержалась в тех регионах, где украинская ономастическая традиция была сильнее.

Известных исторических носителей фамилии в открытых источниках не зафиксировано, что типично для прозвищных фамилий, не связанных с дворянскими родами или духовенством. Скорее всего, предки Бухонко были крестьянами или казаками, чьи прозвища закрепились в документах при переписях.