Фамилия Дедейко — характерный пример фамилии, образованной по западнорусской (украинской или белорусской) модели с уменьшительно-ласкательным суффиксом -к- и окончанием -о. Такие фамилии (как Дейнеко, Степанко, Ковалько) в XVII–XIX веках были распространены на землях современной Украины и юго-запада Беларуси. Суффикс -ко в украинской антропонимии часто выполнял ту же роль, что русский -ов/-ев: указывал на принадлежность человеку, но звучал более фамильярно, по-домашнему.

Основа фамилии — «Дедей» или «Дедей». Это может быть производное от имени Дед (Дедько, Дедюк), которое в народной традиции давали ребёнку, родившемуся в зрелом возрасте родителей, или же прозвище, связанное с уважением к возрасту. В украинских говорах слово «дід» (дед) могло означать не только старого мужчину, но и странствующего слепого музыканта-лирника, а также деревенского знахаря или хранителя традиций. Вторая версия — основа от имени Дей (Давид, Дейвид) через форму Дейко, где начальное «д» могло удвоиться или измениться в говорах: Дедейко < Дейко.

Географически фамилия Дедейко встречается в Черниговской, Полтавской и Сумской областях Украины, а также в приграничных районах Беларуси. В России она редка и чаще всего фиксируется у потомков переселенцев с Украины времён Столыпинской аграрной реформы или более поздних миграций. В дореволюционных метрических книгах фамилия могла записываться через ять (Дедейко), что подтверждает её произношение с мягким «д».

Сословная принадлежность носителей фамилии, судя по доступным данным, была преимущественно крестьянской или казацкой. В реестрах Войска Запорожского встречаются прозвища на -ко, но конкретно фамилия Дедейко в них пока не обнаружена — скорее всего, она оформилась уже после ликвидации Запорожской Сечи, в XVIII–XIX веках, когда казаки переходили на оседлый образ жизни и получали фамилии по прозвищам.