Фамилия Клемятенко — один из тех случаев, когда внешне украинская форма скрывает под собой неочевидную основу. Суффикс -енко, характерный для Восточной Украины, указывает на «маленького», «сына» или «потомка» человека, чьё имя или прозвище легло в корень. В данном случае основа — Клемят(а). Это не каноническое полное имя, а скорее его разговорная, народная форма.

Корень восходит к крестильному имени Клемент (от латинского clemens — «милостивый», «снисходительный»). В русской и украинской традиции это имя давали в честь святого Климента, папы Римского. Однако полное имя Клемент в народе звучало как Клементий, а в быту — Клема, Клемя. Форма Клемята — это уже уменьшительно-ласкательное или просторечное производное, как Савка от Савва, Кузьма от Козьма. Фамилия Клемятенко, таким образом, означает «сын Клемяты» или «потомок Клемяты».

Интересная деталь: в отличие от фамилий типа Клементьев (от полной формы), Клемятенко — более «домашний», крестьянский вариант. Она фиксирует не официальное церковное имя, а то, как человека называли в семье и на улице. Это говорит о том, что предки носителя фамилии, скорее всего, были простыми людьми — казаками, крестьянами или мещанами, для которых полное имя было излишней формальностью. Географически фамилия тяготеет к центральным и восточным областям Украины, особенно к Полтавщине, Черкасщине и Слобожанщине, где суффикс -енко был основным способом образования фамилий у непривилегированных сословий.

Встречается также вариант Клемята — без суффикса, как прямая основа. Клемятенко же — вторая ступень: к прозвищу Клемята добавили типичный украинский патроним. Спорных версий у фамилии немного: некоторые любители народной этимологии пытаются связать её со словом «клемать» (нечто вроде «зажимать»), но это натяжка. Основная и единственная убедительная версия — от имени Клемент через уменьшительную форму Клемята.