Фамилия Чарненко образована по распространённой украинской модели с суффиксом -енко, который в XVI–XVII веках закрепился как патронимический и означал «сын» или «потомок». В данном случае основа — Чарно, что является диалектным или разговорным вариантом прилагательного «чёрный». Фамилия буквально значит «потомок Чёрного» или «сын Чёрного».

Подобные фамилии на -енко массово фиксировались в реестрах Войска Запорожского и среди крестьян Левобережной Украины. Чарненко — типичный пример прозвищной фамилии, где прозвище Чёрный могло указывать на цвет волос или кожи, на мрачный характер, либо на тёмную одежду. В славянской ономастике прозвища по цвету — одни из самых древних; их давали не только за внешность, но и за род занятий (например, чернокузнец, работающий с чёрным металлом).

Любопытно, что в отличие от русских фамилий на -ов/-ев (Чернов), украинская модель с -енко сохраняет прямую связь с прозвищем, а не с именем отца. То есть Чарненко — не «сын Чарна» (такого имени не было), а именно «потомок человека, которого звали Чёрный». В украинских говорах слово «чорний» могло произноситься как «чарний» — это фонетическая черта некоторых западных и юго-западных диалектов, что и дало написание Чарненко вместо ожидаемого Чорненко.

Встречается фамилия и сейчас преимущественно в центральных и западных областях Украины, реже — в Беларуси и на юге России. В дореволюционных документах носители Чарненко чаще всего записаны как мещане или казаки, то есть не относились к дворянству, а происходили из свободных сельских сословий.