Фамилия Колотченко образована по одной из самых распространённых в украинской ономастике моделей — с помощью патронимического суффикса -енко. Эта модель, буквально означавшая «сын» или «потомок», в XVII–XVIII веках закрепилась в среде казацкой старшины и мещанства на Левобережной и Слободской Украине, а затем стала общеукраинской. Суффикс -енко в фамилии указывает на то, что её основа — прозвище Колотка или Колоток.

Корень колот- напрямую связан с глаголом «колотить» — бить, ударять, дробить. В русских и украинских говорах слово «колотка» имело несколько значений. Самое вероятное — прозвище драчливого, задиристого человека, того, кто постоянно с кем-то ссорится или распускает руки. В диалектах также встречается «колотка» как название мутовки или мешалки для взбивания масла — тогда прозвище мог получить мастер, делавший такую утварь. Ещё одно значение — «колоток» или «колотка» как небольшая колотушка, деревянный молоток, что отсылает к ремеслу бондаря или плотника.

Если отбросить бытовые версии, остаётся самое простое и правдоподобное объяснение: фамилия Колотченко — типичное прозвище по характеру. В украинской среде прозвища, данные за поведение, были обычным делом и легко превращались в фамилии. Сравните с однокоренными фамилиями Колотило, Колотюк, Колотушкин — все они несут ту же семантику «колотить».

Географически фамилия Колотченко тяготеет к центральным и восточным областям Украины, особенно к Черкасской, Полтавской и Сумской. В России она встречается реже, чаще всего в южных регионах, где исторически была велика доля украинских переселенцев. В дореволюционных переписях носители фамилии записывались преимущественно как крестьяне и казаки. Сословного барьера фамилия не знала — её могли носить как рядовые селяне, так и представители казацкой старшины, если прозвище передавалось по наследству.

Есть и альтернативная, менее убедительная версия: связь с топонимом Колотки или Колотково. Несколько сёл с таким названием существуют на Украине и в России. В этом случае фамилия могла возникнуть как указание на выходца из конкретной местности. Однако для украинской модели на -енко такая версия нетипична: обычно по названию села образовывали фамилии с суффиксами -ский/-цкий, а не -енко. Так что прозвищное происхождение остаётся основным и наиболее логичным.