Фамилия Ломаченло — редкий случай, когда в глаза бросается не корень, а суффикс. Окончание -енло нехарактерно для русских фамилий, и это сразу подсказывает, что перед нами украинская фамилия, причём записанная не в привычной для русского уха форме. Вероятнее всего, исходный вариант — Ломаченко, где суффикс -енко (уменьшительно-патронимический, указывающий на потомка) трансформировался в -енло. Такая замена могла произойти при записи фамилии в польских или белорусских метриках, либо в результате диалектного произношения: в некоторых говорах «к» переходило в «х» или «л» под влиянием соседних языков (польского, белорусского). Похожая модель встречается в фамилиях вроде Коваленло (от Коваленко) или Шевченло (от Шевченко).

Основа фамилии — «ломачен» — восходит к прозвищу или профессиональному имени Ломака. В старину ломакой называли не только дубину или палку, но и человека грубого, неуклюжего или упрямого, «ломающего» порядки. В украинских говорах слово «ломака» также могло означать «ветку, сломанную бурей» или «человека, который ломает что-то». Однако более вероятно, что прозвище относилось к ремеслу: ломака — тот, кто ломает камень, руду или лёд, то есть работник на каменоломне или в горном деле. В южнорусских и украинских землях, где добывали гранит и песчаник, такие прозвища были нередки.

Фамилия Ломаченло могла возникнуть на территории современной Черниговской, Полтавской или Харьковской области — в зоне, где пересекались украинские, польские и белорусские влияния. Носители фамилии, вероятно, были крестьянами или казаками, а сама фамилия закрепилась за родом, основатель которого носил прозвище Ломака. Встречаются варианты написания: Ломаченко, Ломаченло, Ломаченков, но именно форма на -енло — самая редкая и географически привязанная к западным или северным окраинам Украины, где польская канцелярия переиначивала украинские фамилии на свой лад.

Несмотря на внешнюю необычность, фамилия Ломаченло не имеет отношения к фамилии Ломаченко, если не считать общей основы. Это самостоятельная форма, которая сохранила архаичный способ записи и сегодня встречается в единичных случаях — в основном в России и на востоке Украины, куда предки могли переселиться в XIX веке.