Фамилия Чепеленко — характерный пример украинской фамилии, образованной по продуктивной модели с суффиксом -енко. Этот суффикс, означающий «сын», «потомок» или просто «маленький», в XVI–XVII веках стал основным способом формирования фамилий на Левобережной и Слободской Украине. Чепеленко — это буквально «маленький Чепель» или «сын Чепеля».

Основа фамилии — прозвище Чепель. В украинских говорах «чепель» имеет несколько значений. Самое вероятное — это «чепель», то есть «черенок», «рукоятка» (например, у косы, у весла). Прозвище могли дать человеку, который делал такие рукоятки, либо тому, кто был долговязым и худым — «как чепель». Вторая версия отсылает к слову «чепець» — старинный головной убор замужней женщины. В этом случае прозвище Чепель мог получить мастер по изготовлению чепцов, либо, в переносном смысле, мужчина, который слишком много внимания уделял женским делам. Третья, менее распространённая версия, связывает прозвище с диалектным «чепати» — цеплять, задевать, что могло указывать на навязчивого или придирчивого человека.

В ономастическом плане фамилия Чепеленко стоит в одном ряду с такими распространёнными украинскими фамилиями, как Чепель, Чепелюк, Чепелевский. Наличие суффикса -енко указывает на то, что фамилия сформировалась в среде казачества или крестьянства в период, когда патронимические прозвища закреплялись в качестве наследственных. Географически фамилия Чепеленко наиболее характерна для центральных и восточных областей Украины (Черкасская, Полтавская, Днепропетровская области), откуда впоследствии распространилась и на юг России.

В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые часто указывали на принадлежность помещику или боярину, фамилии на -енко не несут сословной окраски. Чепеленко — это фамилия человека, предок которого получил прозвище по ремеслу, внешности или характеру, и это прозвище закрепилось за его детьми и внуками.