Фамилия Доденькова — это женская форма фамилии Доденьков, которая в свою очередь образована от прозвища или имени Доденька. В русском языке суффикс -еньк- указывает на уменьшительно-ласкательную форму, поэтому Доденькой могли называть человека с именем или прозвищем Додя, Дода. Сама основа «Дод-» в русских говорах неоднозначна. В ономастике её связывают с диалектным глаголом «додеть» — докучать, надоедать (отсюда «додня» — ворчун, надоедливый человек), либо с древним нецерковным именем Дод, которое могло быть производным от глагола «додеть» в значении «утомлять» или же от звукоподражательного «додо» (так дети называли деда или дядю). Встречается и версия, что Доденька — это форма канонического имени Дорофей (уменьшительное Додя), но это менее вероятно, так как в народной среде Дорофея чаще сокращали до Дор, Дороша.

Сам суффикс -енк- в фамилиях (Доденьков, а не Додин или Додов) типичен для южнорусских и украинских земель, а также для белорусского пограничья. В отличие от северорусских фамилий на -ов/-ев, которые часто указывали на принадлежность отцу, форма на -енко в украинской традиции означала «маленький, сын такого-то» (Доденько → Доденьков). То есть исходная фамилия Доденько (или Доденко) после русификации получила русский суффикс -ов, что характерно для фамилий переселенцев из Малороссии в центральные губернии или в казачьи области.

Склонение фамилии Доденькова подчиняется общему правилу: женская форма не склоняется (кто? — Доденькова, кого? — Доденьковой). Встречаемость фамилии сегодня невысока, она сосредоточена преимущественно в Курской, Белгородской, Воронежской областях, а также в некоторых районах Украины (Сумская, Полтавская области). Сословно предки носителей фамилии — скорее всего, крестьяне или однодворцы (южнорусские служилые люди), реже — казаки. Никаких документированных дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

Если сопоставлять с однокоренными фамилиями, то Доденьков — более редкий вариант по сравнению с Додиным, Додовым или Додоновым. Последняя, кстати, может восходить к имени Додон (от «додон» — неумёха, простак), что даёт ещё одну параллель: Доденька могло быть не только уменьшительным, но и ироничным прозвищем для нерасторопного человека. Однако в случае с Доденьковой первичнее ласкательный оттенок суффикса, а не пренебрежительный.