Фамилия Логненко — редкий случай, когда прозрачная, на первый взгляд, основа ставит перед исследователем больше вопросов, чем ответов. Суффикс -енко, типичный для украинской и южнорусской ономастики, указывает на происхождение в среде казачества или крестьянства: это модель, означавшая «маленький», «сын» или «потомок» того, кто назван в корне. Соответственно, Логненко — «сын Логня» или «потомок Логня».

Главная сложность — в корне «Логн-». В русских и украинских говорах не зафиксировано личного имени или прозвища «Логня» в прямом значении. Наиболее вероятная версия связывает фамилию с диалектным глаголом «логнуть» — «согнуться, переломиться, треснуть». В псковских и тверских говорах «лога» означала «овраг, лощина, низина». Прозвище Логня могли дать человеку сутулому, согбенному, либо тому, кто жил в низине, у оврага. Сравните с однокоренными фамилиями Логунов, Логачёв, где связь с рельефом местности прослеживается отчётливо.

Менее убедительна версия о связи с именем Логгин (в просторечии Логин), которое восходит к греческому «Лонгин» (длинный). Фонетически «Логненко» могло возникнуть из «Логиненко» через замену «и» на «н», но такая трансформация нетипична: обычно «Логин» даёт фамилии Логинов, Логиненко. Если бы в основе было имя Логгин, мы бы скорее увидели форму Логгиненко, которая не встречается.

Географически фамилия Логненко тяготеет к восточным областям Украины (Сумская, Полтавская, Харьковская) и приграничным районам России (Белгородская, Курская области). В этих местах распространены прозвища, образованные от особенностей ландшафта, что косвенно подтверждает версию с «логом» (оврагом). Социально носители фамилии, скорее всего, происходили из казачьих или крестьянских родов, где прозвища часто закреплялись за местом жительства.

Таким образом, Логненко — это фамилия-прозвище, вероятнее всего, указывающая на физическую особенность («согнутый») или на место обитания («живущий у лога»). Точное значение сегодня установить невозможно, но оба варианта укладываются в типичную для украинской ономастики модель описания человека через бытовую характеристику.