Фамилию Дуденченко стоит рассматривать как типичный пример украинской модели фамилий на -енко. Этот суффикс, один из самых распространённых в украинской ономастике, изначально означал «сын» или «потомок» (сравните с современным украинским «синенко» — «сынок»). В случае с Дуденченко в основе лежит прозвище или производное имя Дуденко, а оно, в свою очередь, образовано от корня «дуд-».

Корень «дуд-» в восточнославянских говорах имеет два основных значения. Первое и самое очевидное — это музыкальный инструмент, дудка. Прозвище Дудка давали музыкантам, пастухам, которые играли на дудке, или просто людям с тонким, «дудчатым» голосом. Второе, менее известное значение — в некоторых диалектах «дуда» означала «болтун», «пустомеля» или «разиня». Таким образом, первый носитель фамилии мог быть либо пастухом-музыкантом, либо человеком, которого дразнили за привычку много говорить.

Цепочка образования выглядит так: прозвище Дудка (или Дудо) → уменьшительная форма Дуденко (маленький Дудка, сын Дудки) → фамилия Дуденченко (сын Дуденко). Двойной уменьшительный суффикс (-енк- + -енк-) — характерная черта украинских фамилий, которая усиливает значение родства: «внук» или «младший потомок Дудки». Встречаются и более простые варианты этого же корня: Дудко, Дуденко, Дудкин.

Географически фамилия Дуденченко тяготеет к центральным и восточным областям Украины, а также к югу России, куда в XVIII–XIX веках активно переселялись украинские крестьяне и казаки. В казачьей среде прозвища, связанные с музыкой и игрой на инструментах, были особенно распространены: в походах и на отдыхе дудочники и бандуристы пользовались почётом.

Сословно фамилия чаще всего указывает на крестьянское или казачье происхождение. Дворянских родов с такой фамилией в Российской империи практически не было — это «народная» фамилия, крепко связанная с бытом, ремёслами и прозвищной культурой простых людей.