Фамилия Каноненко — яркий пример украинской модели образования фамилий на -енко. Этот суффикс, самый распространённый в украинской ономастике, первоначально имел значение «маленький», «сын» или «потомок»: Каноненко — буквально «сын Канона» или «потомок Канона». Такие фамилии закрепились в Запорожской Сечи и на Левобережной Украине в XVI–XVII веках и позднее распространились на юг России и Кубань.

В основе фамилии лежит каноническое мужское имя Канон. В православных святцах оно известно благодаря святому мученику Канону, память которого отмечается 18 (31) июля. Имя греческого происхождения (греч. Κάνων — «правило», «норма», «закон»), но в бытовой среде оно никогда не было массовым. Встречалось преимущественно в среде духовенства, где детей часто называли по святцам, а также в крестьянской среде Правобережной и Левобережной Украины. Поэтому предок Каноненко мог быть либо сыном человека по имени Канон, либо внуком, получившим фамилию по деду.

Любопытно, что фамилия Каноненко имеет и редкий вариант написания через два «н» — Канонненко. Это не ошибка, а следствие того, что в некоторых говорах и при переписи населения имя произносили как «Канонн», с удвоением, и так же записывали в документах. Однако основная масса носителей закрепила более короткую форму.

По сословному происхождению фамилия неоднородна. В XVIII–XIX веках Каноненко встречаются и среди казаков (в реестрах Запорожского войска), и среди государственных крестьян, и среди мещан. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые в Украине чаще получали выходцы из великорусских губерний, Каноненко — коренная украинская фамилия, распространённая в Черкасской, Полтавской и Киевской областях, а также в Краснодарском крае, куда её принесли переселенцы.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Канонов, Канон, Канонец — показывает, что Каноненко указывает не на место (как Канонец) и не на принадлежность отцу (как Канонов), а именно на происхождение по мужской линии, что типично для украинской модели фамилообразования.