Фамилия Капыленко — типичный пример восточноукраинской модели образования фамилий на -енко. В украинской ономастике суффикс -енко означает «сын» или «потомок», то есть Капыленко буквально — «сын Капыла». В основе лежит прозвище Капыл, и здесь мы сталкиваемся с неожиданным поворотом: слово «капыл» в украинских говорах имеет несколько значений. Самое распространенное — «копыл» (деталь в санях или ткацком станке), но также так называли человека с кривыми ногами (от «капылити» — ходить вразвалку). В некоторых регионах «капылом» могли прозвать упрямого или неуклюжего человека.

Менее очевидная, но правдоподобная версия связывает фамилию с диалектным «капати» — капать, сочиться. В этом случае прозвище Капыл мог получить человек с каким-то дефектом речи или внешности, например, с постоянно текущими слюнями. Однако первая версия — через сани или кривизну ног — встречается в научной литературе чаще. Сравните с однокоренными фамилиями Капылов, Копыленко, Копыл — они широко распространены в Черниговской, Полтавской и Харьковской областях, что указывает на географию бытования Капыленко.

В русском языке фамилия часто искажалась: вместо украинского «и» писали «ы» (Капыленко), хотя в украинском варианте звук ближе к твердому «и». Встречается и написание через «о» — Копыленко, но это уже другая ветвь. Социальный состав носителей фамилии — преимущественно крестьянское и казацкое население Левобережной Украины, где фамилии на -енко доминировали уже в XVII веке. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что подтверждает её народное происхождение.

Особенность фамилии — редкая основа. Если Копылов встречается часто, то Капыленко — штучный вариант, сохранивший диалектное произношение. В современных базах данных носители сосредоточены в Сумской и Полтавской областях, а также в Краснодарском крае, куда фамилия попала с переселенцами в XIX веке.