Фамилия Коменко — характерный пример украинской модели фамилии, образованной с помощью суффикса -енко. Этот суффикс в украинской ономастике означает «маленький», «сын» или «потомок» и исторически закрепился в Поднепровье, Слобожанщине и на юге России. В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, которые фиксировали принадлежность (чей?), украинские фамилии на -енко изначально отвечали на вопрос «чьих будете?» и указывали на происхождение от конкретного предка.

Основа фамилии — Ком- — может восходить к нескольким источникам. Самая прямая версия: от прозвища или имени Ком. В старину комом называли кого-то грузного, неповоротливого или, наоборот, сбитого, плотного (сравните: «ком земли», «снежный ком»). В этом случае Коменко — буквально «сын Кома». Менее распространённая, но возможная версия: Ком — это сокращённая форма христианского имени Косьма (Кузьма), где произошло отпадение начального слога и упрощение. Такие усечения (Кузьма → Ком) встречаются в народной речи.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Комаров, Комов, Комаренко — показывает, что корень Ком- нередко связывали с комарами, но для фамилии Коменко это маловероятно: суффикс -енко присоединялся к основе, а не к уменьшительному слову. Если бы предок был связан с комарами (прозвище Комар), фамилия звучала бы как Комаренко.

Географически фамилия Коменко встречается в центральных и восточных областях Украины, а также на Кубани и Дону, куда переселялись украинские крестьяне. В списках казацких реестров XVII–XVIII веков фамилии на -енко преобладали, и Коменко мог принадлежать как реестровому казаку, так и мещанину или крестьянину. Сословной привязки у фамилии нет: модель -енко была одинаково популярна у всех слоёв украинского общества.

Написание фамилии устойчиво: Коменко, а не Коминко или Комянко. Изменения на -ко (без -ен-) встречаются реже и относятся к другому словообразовательному типу. В русском языке фамилия не склоняется, если принадлежит женщине, и склоняется по правилам второго склонения, если принадлежит мужчине.