Фамилия Фотенок — редкий пример того, как в русской фамилии сохранилась западнорусская или украинская уменьшительная модель. Суффикс -ёнок (в белорусском и украинском произношении часто звучащий как -енок) указывает на «маленького», «сына» или «потомка»: так образовывали фамилии в северных и центральных районах Украины, в Беларуси, а также на юге России, куда эта модель проникла с переселенцами. В отличие от великорусских фамилий на -ов/-ев, -ин, которые отвечали на вопрос «чей?», фамилии на -ёнок (Фотенок, Иваненок, Демченок) сохранили значение «малый, младший».

Основа фамилии — личное имя Фотий или его просторечная форма Фот, Фотя. Имя греческого происхождения (от «фос» — свет) попало на Русь вместе с христианством, но было редким. Чаще его давали в монашестве или при постриге, однако в крестьянской среде встречались имена Фот, Фотей, Фотеня. Фотенок — буквально «сын Фота» или «маленький Фот». Сравните с однокоренными Фотин, Фотьев, Фотеев — в них та же основа, но иная словообразовательная модель.

Географически фамилия Фотенок тяготеет к западным и южным областям бывшей Российской империи: современные Беларусь, Смоленщина, Брянщина, а также Украина. В дореволюционных метрических книгах и ревизских сказках носители фамилии встречаются в Могилёвской и Витебской губерниях. Это указывает на то, что предки Фотенок были, скорее всего, крестьянами или мещанами — именно в этих сословиях уменьшительные фамилии на -ёнок держались дольше всего, в отличие от дворянских, которые предпочитали формы на -ов/-ин.

Есть и альтернативная версия, менее вероятная: основа могла восходить к прозвищу Фот — от диалектного глагола «фотить» (светить, блестеть) или от слова «фот» в значении «щеголь, хвастун». Но в ономастике приоритет всегда отдают личным именам, тем более что имя Фотий (Фот) документально зафиксировано у восточных славян с XV века. Так что Фотенок — это потомок человека по имени Фот, и фамилия эта рассказывает о нём больше, чем о занятии или характере.