Фамилия Дурманенко образована по распространённой украинской модели с суффиксом -енко, который в XVI–XVII веках закрепился как показатель отчества или потомка по мужской линии. Буквально Дурманенко — «сын Дурмана» или «потомок того, кого звали Дурман». Такая словообразовательная схема типична для фамилий Поднепровья, Слобожанщины и Запорожья; она встречается реже, чем русские фамилии на -ов/-ев, и сразу указывает на украинское или южнорусское происхождение.

В основе фамилии — прозвище или неканоническое имя Дурман. В народной культуре восточных славян имена по названиям растений давали нередко: Бобыль, Репей, Крапива, Дурман. Растение дурман (Datura stramonium) известно сильным опьяняющим и галлюциногенным действием, поэтому прозвище Дурман могло закрепиться за человеком вялым, сонным, «одурманенным». Однако в крестьянском быту дурман использовали и как лекарственное средство: отварами лечили ревматизм, астму, судороги. Отсюда вторая версия — прозвище могли дать знахарю или травнику, который применял это растение в снадобьях. Обе гипотезы правдоподобны, но первая (по внешнему поведению) встречается в ономастике чаще: прозвища по характеру или привычкам давали охотнее, чем по профессиональному признаку.

Не исключено, что Дурман было не прозвищем, а мирским именем — дохристианским или параллельным крестильному. В древнерусской традиции такие имена (Гвоздь, Копыто, Дурман) давали как обереги или по случайным признакам, и они могли передаваться в роду. В любом случае, первоначально Дурман было личным прозванием, а его носитель стал родоначальником Дурманенко.

Фамилия фиксируется в исторических документах по южнорусским и украинским губерниям. В реестрах Войска Запорожского и метрических книгах XVIII–XIX веков встречаются варианты Дурман, Дурманов, Дурманенко. Сравнение с однокоренными фамилиями (Дурманов, Дурманович, Дурманский) показывает, что форма на -енко — самая поздняя по времени закрепления, но именно она стала наследственной у многих родов из Полтавщины и Черниговщины.