Фамилия Копальченко — яркий пример украинской модели образования фамилий на -енко, которая в XVII–XVIII веках распространилась по всей Левобережной и Слободской Украине, а затем и за её пределами. Суффикс -енко исторически означал «маленький» или «сын», так что Копальченко — это буквально «сын Копаля» (или «маленький Копаль»).

Корень фамилии — копал(ь) — отсылает к глаголу «копать». В украинском языке слово «копаль» могло быть прозвищем землекопа, рудокопа или человека, который занимался рытьём колодцев, погребов, канав. В условиях малоземелья и частых строительных работ такое занятие было востребованным, и прозвище легко закреплялось за конкретным мастером. Менее вероятная, но возможная версия — связь с диалектным «копа́ль» (вид мотыги или заступа), то есть прозвище по инструменту.

Интересно, что в отличие от более распространённых фамилий на -енко (Коваленко, Шевченко), основа Копаль- встречается реже. Это говорит о том, что носители фамилии происходят из локальной группы, где прозвище было не общеупотребительным, а узкопрофессиональным или даже внутрисемейным. В метрических книгах XIX века фамилия Копальченко фиксируется преимущественно в Полтавской и Харьковской губерниях — районах с развитым земледелием и ремёслами, где копка земли была повседневным делом.

Сравнение с однокоренными фамилиями — Копал, Копаленко, Копальчук — показывает, что все они образованы от одного прозвища, но разными суффиксами. Копальченко стоит в ряду «сыновних» фамилий, в то время как Копальчук (с суффиксом -чук) типичен для западных регионов Украины, а Копаленко — более редкий вариант без смягчения основы. Таким образом, по фамилии можно примерно определить регион происхождения семьи: восток и центр Украины.

Социально носители фамилии, скорее всего, относились к казацкому или крестьянскому сословию. Дворянских родов с такой фамилией в Российской империи не зафиксировано — это типичная «народная» фамилия, возникшая в среде простых работников.