Фамилия Локаенко — яркий пример украинской модели фамилии на -енко, которая в XVII–XVIII веках стала самой распространённой на Левобережной и Слободской Украине. Суффикс -енко исторически означал «маленький», «сын» или «потомок», то есть Локаенко — это буквально «сын Локая» или «тот, кто из рода Локая». Такая модель была типична для казацкой старшины и крестьян, поэтому сословной привязки здесь нет: фамилия могла возникнуть и в среде реестровых казаков, и среди мещан.

Основа Локай — нецерковное личное имя или прозвище. Его происхождение неочевидно, и здесь стоит разобрать две версии. Первая, более правдоподобная: от глагола «локать» — пить, лакать (чаще о животных или о жадном питье). Прозвище Локай могли дать человеку, который любил выпить, или же тому, кто работал с жидкостями — например, бондарю или водовозу. Вторая версия — от тюркского корня, где «лок» означает «грязь» или «ил»: такое прозвище могло закрепиться за человеком, жившим у болотистой реки или занимавшимся грязной работой. Но украинская огласовка «Локай» всё-таки ближе к славянской глагольной основе.

Географически фамилия Локаенко тяготеет к Полтавщине и Черниговщине — именно отсюда идёт большинство ранних записей. В метрических книгах XIX века её носители встречаются в Миргородском и Прилуцком уездах. В современной России фамилия редка и, скорее всего, попала туда в ходе миграций конца XIX — начала XX века, когда украинские крестьяне переселялись на Кубань и в Сибирь.

В написании стоит обратить внимание на безударное -а- в корне: по нормам современного украинского языка корень «Лок-» мог бы выглядеть как «Лік-» в закрытом слоге, но фамилия закрепилась в дореформенной орфографии. Вариант «Локаенко» — единственно верный, без замены на «Локоенко», хотя в устной речи редукция гласных возможна.