Фамилия Додотченко образована по распространённой в украинской ономастике модели: от прозвища Додот с помощью патронимического суффикса -енко, который означает «сын» или «потомок». Буквально Додотченко — «сын Додота». Такие фамилии были типичны для Поднепровья, Левобережной и Слободской Украины, где суффикс -енко в XVI–XVII веках стал доминирующим показателем родства.

Само прозвище Додот, скорее всего, восходит к украинскому существительному «додаток» — «прибавление, прибавка». В крестьянском быту словом «додаток» называли дополнительный надел земли или приданое, но в личном прозвище оно чаще указывало на семейные обстоятельства. Вероятно, так могли назвать долгожданного ребёнка, родившегося в семье, где уже были дети, — «прибавку» к роду. Прозвище могло закрепиться и за младшим сыном, который остался жить с родителями и обрабатывать их землю.

Есть и другая, менее убедительная гипотеза, связывающая прозвище с гидронимом Додот — рекой в районе озера Байкал. Однако для украинской фамилии, зафиксированной в центральных и южных губерниях, такая географическая привязка маловероятна. Топонимические прозвища на -енко обычно происходят от названий близлежащих рек и сёл, а не от сибирских рек, с которыми у населения Малороссии не было прямых контактов.

Фамилия Додотченко встречается в основном в Черкасской, Полтавской и Кировоградской областях, что подтверждает её украинское происхождение и связь с земледельческим бытом. В документах XIX века носители фамилии числились преимущественно казаками и государственными крестьянами.

Словообразовательная модель фамилии указывает на то, что прозвище Додот было образовано с помощью суффикса -от-, который в украинском языке встречается реже, чем в русском, и придаёт прозвищу оттенок фамильярности или уменьшительности. Подобные формы (Додот, Лопот, Топот) могли возникать в детской речи или как шутливые прозвища. Таким образом, Додотченко — фамилия, в основе которой лежит не имя святого или профессия, а бытовое прозвище, отражающее семейную историю: появление «прибавки» — нового члена семьи.