Фамилия Грыценко образована по распространённой украинской модели с суффиксом -енко, который изначально означал «сын» или «потомок». В основе лежит имя или прозвище Грыц — это украинская народная форма христианского имени Григорий, что в переводе с греческого значит «бодрствующий», «бдительный». Так что прямой смысл фамилии — «сын Грыца», то есть потомок человека по имени Григорий. Это одна из самых частых схем в украинской антропонимии, и Грыценко стоит в одном ряду с такими фамилиями, как Гриценко, Грищенко, Григоренко, которые тоже восходят к тому же имени.

В отличие от многих однокоренных фамилий, форма Грыценко закрепилась в юго-восточных областях Украины, особенно в Полтавской, Харьковской и Черкасской губерниях. Это связано с местными диалектными особенностями произношения: в украинском языке звук «и» в корне (Гриць) мог переходить в «ы» под влиянием соседних говоров. Поэтому Грыценко — не ошибка написания, а региональный вариант, который со временем стал самостоятельной фамилией. В метрических книгах XIX века можно встретить и Гриценко, и Грыценко в одних и тех же сёлах, что говорит о вариативности, а не о разных корнях.

Социальный состав носителей фамилии был преимущественно крестьянским и казачьим. В реестрах Запорожского войска встречаются прозвища Грыць, от которых позже пошли фамилии. Грыценко не была дворянской или купеческой фамилией — её носили в основном сельские жители, что подтверждается подушными переписями и исповедными ведомостями. При этом в XIX веке, когда украинские крестьяне массово переселялись на Кубань и в Сибирь, фамилия распространилась далеко за пределы первоначального ареала.

Есть и вторая, менее вероятная версия: от прозвища Грыц, которое могло означать человека с характерным звуком речи или поведением — например, «грызущего» слова или «грызущего» кости. Но она не подкреплена серьёзными ономастическими источниками. Надёжнее считать Грыценко патронимической фамилией от имени Григорий через украинскую народную форму — это подтверждается и массовостью, и словообразовательной моделью.