Фамилия Локоленко — яркий пример украинской модели фамилий на -енко. Этот суффикс, один из самых распространённых в украинской антропонимии, изначально означал «маленький», «сын» или «ученик» (как русское -ович), а со временем закрепился в качестве фамильного. Таким образом, Локоленко — это «сын Локола» или «потомок человека по прозвищу Локол».

Самая сложная и интересная часть фамилии — основа «Локол». В современном русском или украинском языке такого слова нет, и это типично для прозвищ, которые давно вышли из обихода. Есть несколько версий происхождения. Первая, самая прямая: «Локол» — это фонетический вариант слова «локоть» (в старых говорах, особенно южнорусских и украинских, встречается форма «локоть»). В таком случае прозвище могли дать человеку с какой-то особенностью локтя — кривым, сломанным или, наоборот, сильным локтем, либо мастеру, работающему локтем (например, гончару или кузнецу, у которых локоть — ключевая точка опоры).

Вторая версия, менее очевидная, но вполне возможная — связь с тюркскими языками. В тюркских наречиях есть слово «лок» (lok) — «глина», «ил». Если предок носителя фамилии жил на южных границах, в зоне контакта с тюрками, прозвище «Локол» могло означать «глинистый», «живущий у глинистого берега» или даже «гончар» (работающий с глиной). Гончарное дело было распространённым промыслом, и такое прозвище могло легко закрепиться.

Географически фамилия Локоленко тяготеет к центральной и восточной Украине, а также к южным регионам России, куда в XVIII–XIX веках переселялись украинские крестьяне и казаки. Носители фамилии — это, скорее всего, потомки казаков или крестьян Черниговской, Полтавской или Харьковской губерний. В отличие от дворянских фамилий на -ский, Локоленко — фамилия простонародная, прозвищная, что типично для украинской ономастики. Никаких известных исторических личностей с такой фамилией не зафиксировано, что только подтверждает её «народное» происхождение: её носили обычные работящие люди, чьи прозвища заменили официальные имена в документах.