Фамилия Куделенко образована по одной из самых распространённых на востоке и юге Украины моделей — с суффиксом -енко, который первоначально означал «сын» или «потомок» (малороссийская замена русским фамилиям на -ов/-ев). В основе лежит прозвище или мирское имя Куделя. В старину куделью называли пучок льна или шерсти, приготовленный для прядения. Слово это общеславянское, живёт и в русских говорах, и в украинских, и в белорусских. Человек по прозвищу Куделя мог быть льноводом, прядильщиком или просто иметь светлые, «льняные» волосы — такое сравнение встречается в народной речи. В пользу бытового, а не волосяного значения говорит и то, что на Украине слово «кудiля» (с ударением на второй слог) обозначало именно моток пряжи, а не причёску.

Менее вероятная, но не исключённая версия связывает Куделю с глаголом «куделить» — чесать лён, трепать. В этом случае фамилия указывала на конкретное ремесло: предок носителя обрабатывал волокно. В любом случае, корень — не личное имя, а занятие или признак. Географически фамилия Куделенко тяготеет к Полтавщине и Черниговщине, где фамилии на -енко особенно часты, хотя встречается и в других областях Украины, а также в приграничных русских регионах, куда она попала с переселенцами.

Стоит отличать Куделенко от похожей фамилии Куделенков — это уже русифицированная форма, где к украинской основе добавили русский патронимический суффикс -ов. Сама фамилия Куделенко недворянская, крестьянская или казацкая: её носители в XIX веке числились в основном среди государственных крестьян и мещан. Суффикс -енко в украинской среде не указывал на сословие, он был универсальным, поэтому по одной фамилии социальный статус предков не определить — нужны конкретные ревизские сказки.