Фамилия Головиенко — характерный пример восточно-украинской модели фамилий на -енко. Суффикс -енко в этой традиции выполнял роль указателя на происхождение: буквально «маленький» или «сын» того, кто назван в корне. То есть Головиенко — это «сын Головы» или «потомок Головы». В основе лежит прозвище Голова, которое в украинской и южнорусской среде было очень распространённым.

Прозвище Голова могли дать по разным причинам. Самая очевидная — по физическому признаку: человек с крупной, заметной головой. Но в крестьянской и казачьей среде слово «голова» часто имело переносное значение — умный, рассудительный, главный человек. В Запорожской Сечи, например, «головой» называли выборного атамана или старшину. Поэтому предок-носитель прозвища мог быть не просто большеголовым, а уважаемым, толковым человеком, к мнению которого прислушивались.

Географически фамилия Головиенко тяготеет к центральным и восточным областям Украины — Полтавщине, Черкащине, Сумщине, а также к южным регионам, куда в XVIII–XIX веках переселялись казаки и крестьяне. Это типичная фамилия для левобережной Украины, где модель на -енко была основной. В России, особенно в южных губерниях, фамилия встречается как результат миграций украинского населения.

Важно не путать Головиенко с более распространённой русской фамилией Головин. У Головина суффикс -ин указывает на принадлежность: «чей?» — «Головин», то есть человек из семьи Головы. Головиенко же — это именно «сын Головы», подчёркивающий прямое родство, а не просто принадлежность к роду. Такое различие в суффиксах — ключевой маркер, по которому ономасты определяют регион происхождения фамилии.

В написании фамилии возможны варианты: Головієнко (через «і» в украинской транскрипции) или русифицированное Головеенко. Но исторически закрепилось именно Головиенко — через «и», что отражает произношение в говорах центральной Украины. Сословного барьера фамилия не имела: её могли носить и казаки, и крестьяне, и мещане. Знатных родов с такой фамилией в дворянских родословных книгах не зафиксировано, что говорит о её простонародном, но не уничижительном происхождении.