Фамилия Дейненко — яркий пример того, как суффикс может рассказать о происхождении больше, чем корень. Её основа — «Дейн» — это, скорее всего, сокращённая форма крестильного имени Дей (Дий). В православных святцах есть имя Дий (от греческого «диос» — божественный), которое в народной речи могло превратиться в Дей или Дейн. Такой тип сокращения был обычным: из полного имени вырезали первый слог или корень, а потом добавляли уменьшительный суффикс. К тому же ряду относятся, например, фамилии Дейкин, Деев, Дейнеко.

Украинский суффикс «-енко», который в XVI–XVII веках был распространён в Поднепровье, означает «сын» или «потомок». То есть Дейненко — буквально «сын Дейны». А Дейна — это уже производное от той же основы «Дей» с помощью суффикса «-на», который в украинской антропонимии часто придавал именам ласкательный или бытовой оттенок. Таким образом, вся цепочка проста: крестильное имя Дий → народная форма Дей → уменьшительное Дейна → фамилия Дейненко.

Есть и другая, менее вероятная версия, которую приводят некоторые исследователи: связь с литовским словом «deinas» (день) или с глаголом «действовать». Но для украинской ономастики такая этимология чужеродна. Украинские фамилии на «-енко» почти всегда восходят к личным именам или прозвищам, а не к абстрактным понятиям. Поэтому версия с именем Дий остаётся основной.

Географически фамилия Дейненко тяготеет к центральным и восточным областям Украины — Полтавщине, Черкащине, Киевщине. В XIX веке носители фамилии записывались преимущественно как крестьяне и казаки. В отличие от многих украинских фамилий, которые оканчиваются на «-енко» и встречаются повсеместно, Дейненко сохранила более узкий ареал, что может указывать на происхождение из одного конкретного рода, разошедшегося по соседним губерниям.

В написании фамилии возможны варианты, но основная форма — через «е» в первом слоге (Дейненко). Встречающееся иногда «Дейнненко» с двойным «н» — результат опечатки или диалектного произношения, так как суффикс «-енко» в украинском языке не удваивает согласную.