Фамилия Лоенко происходит от прозвища Лой, которое закрепилось за предком и со временем вытеснило его прежнее имя. Основа прозвища — нарицательное «лой», в южных диалектах России и на Украине означавшее топлёное сало. В старину из такого сала делали свечи — лоевые. Поэтому прозвище Лой, скорее всего, относилось к профессиональным: предок мог заниматься вытапливанием сала или изготовлением свечей.

Словообразовательная модель здесь простая и распространённая: к основе Лой добавили украинский суффикс -енко, который в XVI–XVII веках был основным патронимическим суффиксом в Левобережной Украине. Лоенко буквально означает «сын Лоя» или «потомок Лоя». Такая модель типична для фамилий, возникших в казацкой среде: она указывает на происхождение от человека по прозвищу, а не от крестильного имени.

В отличие от фамилий с суффиксом -ов/-ев, которые чаще встречаются в северных и центральных областях, Лоенко имеет чёткую южную привязку. Географически фамилия распространена в основном на Слобожанщине и в южных регионах России, граничащих с Украиной. Встречается и однокоренная фамилия Лойко, образованная по той же основе, но с другим суффиксом.

Интересно, что слово «лой» в русских говорах могло иметь и переносное значение — так называли тучного, медлительного человека. Однако для профессионального прозвища это значение менее вероятно: связь с ремеслом прослеживается чётче, чем с внешностью. Ономастический словарь Б. Унбегауна относит такие фамилии к группе, образованной от названий продуктов и предметов быта, что подтверждает первую версию.