Фамилия Духенко — яркий пример украинской модели фамилий на -енко, которые в XVII–XVIII веках массово формировались на землях Гетманщины и Слобожанщины. Суффикс -енко изначально имел значение «маленький», «сын», а со временем закрепился как родовой, не обязательно указывающий на прямое родство. Поэтому первый носитель фамилии был, скорее всего, сыном или потомком человека по прозвищу Дух, Духо или Духан.

Основа фамилии восходит к слову «дух» — в древнерусском и украинском языках оно имело широкий спектр значений: от «дыхание» и «запах» до «сверхъестественное существо» и «внутренняя сила». Прозвище Дух могли дать человеку по разным причинам. Самая вероятная версия — за особенность поведения: так могли назвать вспыльчивого, горячего, «духовитого» человека, либо, наоборот, тихого, незаметного, «как дух». В украинских говорах слово «дух» также употреблялось в значении «запах», и прозвище могло закрепиться за тем, кто работал с пахучими веществами, например, с дегтем или травами.

Менее распространённая, но возможная версия — связь с христианским контекстом. Прозвище Дух могло быть дано человеку, который был особенно набожен, часто упоминал Святого Духа, или же служил в церкви. Однако в крестьянской среде прозвища «от религии» встречались реже, чем бытовые или характерологические.

Географически фамилия Духенко наиболее типична для центральных и восточных областей Украины: Полтавщины, Черкасщины, Сумщины. В России она встречается значительно реже, в основном как следствие миграций XIX–XX веков. Интересно, что фамилия не имеет варианта с русским суффиксом -ов (Духов), что подтверждает её устойчивую украинскую словообразовательную традицию.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Духан, Духов, Духин — показывает, что Духенко стоит в ряду «патронимических» форм, где суффикс прямо указывает на происхождение от конкретного лица. В отличие от фамилий на -ов, которые часто означали принадлежность к хозяину (например, крепостной Духа), Духенко — это «сын Духа», что говорит о свободном статусе первых носителей, характерном для казацкой среды.