Фамилия Кальяненко — яркий пример украинской фамилии, образованной по продуктивной модели с суффиксом -енко. Этот суффикс в украинской ономастике означает «маленький», «сын» или «потомок». То есть Кальяненко — это буквально «сын Кальяна» или «потомок Кальяна». В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, которые чаще закреплялись за крестьянами после отмены крепостного права, фамилии на -енко (особенно в восточной и центральной Украине) исторически бытовали среди казачества и мещанства, фиксируя родовую принадлежность по отцу.

Основа фамилии — личное имя или прозвище Кальян. Здесь возможны два основных варианта происхождения. Первый и самый вероятный: это форма крестильного имени Каллиник (от греческого kallinikos — «победоносец»), которая в народной речи сократилась до Кальян. Уменьшительно-ласкательные формы вроде Кальян, Калья были типичны для украинского и южнорусского быта. Второй вариант — прозвище от тюркского слова кальян (сосуд для курения). В этом случае прозвище могли дать курильщику, торговцу табаком или владельцу курильни. Версия с тюркским заимствованием менее распространена, но её поддерживает наличие однокоренных фамилий у народов Северного Кавказа и Поволжья, где слово «кальян» вошло в обиход раньше, чем в центральной России.

Географически фамилия Кальяненко тяготеет к центральным и восточным областям Украины. В метрических книгах XIX века её фиксируют в Полтавской, Харьковской и Екатеринославской губерниях — классической зоне распространения фамилий на -енко. Встречаются и варианты написания: Кальяненко (основная форма), реже Кальяненко с ударением на второй слог, а также Кальянов (русифицированный вариант) и Кальянович (белорусская или польская адаптация). В России фамилия редкая, её носители — в основном потомки украинских переселенцев времён Столыпинской аграрной реформы или советских миграций.

Словообразовательный анализ показывает, что перед нами так называемая «патронимическая» фамилия — она прямо указывает на имя отца. Если основа происходила от прозвища, то это прозвищный патроним. В любом случае, фамилия Кальяненко не дворянская и не искусственная (в отличие от фамилий семинаристов на -ский). Её носители — это люди, чьи предки были либо казаками, либо крестьянами, либо мещанами, и фамилия закрепилась за родом в XVII–XVIII веках, когда на Украине шёл процесс массовой фиксации родовых имён.