Фамилия Колоненко — яркий пример украинской модели фамилий на -енко, которая в XVII–XVIII веках стала главным способом обозначения потомка по отцу в казацкой среде. Суффикс -енко буквально означал «маленький», «сын»: Колоненко — это «сын (или потомок) Колона». Такие фамилии массово закреплялись в Левобережной и Слободской Украине, а позже разнеслись по югу России и Кубани.

Корень «Колон» — неочевидный. В украинской ономастике он может восходить к нескольким источникам. Первый и самый вероятный — прозвище от слова «коло» (круг, колесо). В говорах «колон» могло означать человека, который делает колёса (колёсника), или того, кто живёт «коло» (возле) чего-то — например, у колодца или на перекрёстке. Вторая версия — от тюркского «колон» (рука, кисть руки), но это скорее редкость для украинской антропонимии. Третья — от календарного имени Каллиник (в просторечии Колон), но церковные имена в такой форме на Украине почти не давали прозвищ.

В русском языке фамилия могла бы ассоциироваться с «колонна», но это ложный след: ударение в фамилии почти всегда на втором слоге (Коло́ненко), что указывает на украинскую основу. В писцовых книгах и ревизских сказках XIX века фамилия встречается в Черниговской, Полтавской и Харьковской губерниях — зоне активного формирования фамилий на -енко.

Интересная деталь: в отличие от массовых фамилий вроде Коваленко или Шевченко, Колоненко — редкая. Она не попала в число самых частых украинских фамилий, что говорит о локальном прозвище, а не о широко распространённом ремесле. Носители фамилии, скорее всего, происходят из одного или нескольких соседних сёл, где прозвище Колон когда-то закрепилось за конкретным родом.

Сословная принадлежность предков — по большей части казаки или государственные крестьяне. Дворянских родов с такой фамилией в Российской империи не зафиксировано, хотя отдельные представители могли выслужить личное дворянство на военной или гражданской службе.