Фамилия Каробенко — украинская по модели образования, на что указывает суффикс -енко. В украинской ономастике этот суффикс означает «маленький», «сын» или «потомок», поэтому фамилию стоит понимать как «сын Кароба» или «потомок Кароба». Основа Кароб- в такой фамилии неочевидна и требует разбора.

Самая вероятная версия связывает её с греческим именем Карамбос (Κάραμβος) — так звали одного из героев древнегреческих мифов, спасшегося от Девкалионова потопа. Через народное произношение и адаптацию имя могло превратиться в Кароб, а затем в фамилию Каробенко. В пользу греческого следа говорит и география: фамилия встречается в южных регионах Украины, где исторически были греческие поселения (Приазовье, Одесская область). Если предок носил такое редкое имя, это могло быть связано с греческими корнями или с влиянием греческой культуры в Причерноморье.

Менее вероятная, но возможная версия — от прозвища Кароб, восходящего к диалектному слову «кароба» (короб, плетёная корзина или сундук). В таком случае прозвище мог получить мастер, делавший короба, или человек с запасливым, «коробящим» характером. Однако для украинской фамилии с суффиксом -енко более типична основа от личного имени, а не от предмета.

Фамилия редкая, в реестрах XIX века почти не фиксируется, что указывает на позднее оформление — скорее всего, в конце XVIII — начале XIX века, когда крестьянам массово давали фамилии. В отличие от распространённых Коваленко или Шевченко, Каробенко осталась локальной, не размножилась по всей Украине. Социально носители, вероятно, были из крестьян или мещан южных губерний.

Таким образом, Каробенко — украинская фамилия греческого происхождения, образованная от имени Карамбос через форму Кароб, с типичным патронимическим суффиксом -енко. Редкость фамилии делает её ценной для генеалогического поиска: каждый носитель, скорее всего, связан с узким кругом предков из Причерноморья или Запорожья.