Фамилия Любченка звучит нехарактерно для русского уха — в ней слышна украинская модель с суффиксом -енк(о), но с конечным -а, что указывает на адаптированное написание или местные говоры. В украинской ономастике суффикс -енко — патронимический, то есть обозначал «сын такого-то» или «потомок». Основа Люб- восходит к личному имени Любко, которое в свою очередь является уменьшительной формой от церковного имени Любим (редкое, от «любимый») или от славянского имени Любомир, Любомил, а также от просторечного прозвища Любко — ласкового обращения к человеку.

Встречается также вариант Любченко, где конечное -о типично для украинских фамилий. Форма Любченка могла закрепиться в южнорусских областях, особенно на границе с Украиной — в Курской, Воронежской или Ростовской губерниях, где окончание -а иногда вытесняло -о под влиянием местных диалектов. По данным словаря Б. Унбегауна, фамилии на -енко в массе своей принадлежали крестьянскому и казачьему сословию: в XVII–XVIII веках так записывали сыновей, не имевших ещё своего прозвища. Например, Любченка — это буквально «сын Любка».

Вторая версия, менее распространённая, связывает основу с глаголом «любить»: Любченка могло быть прозвищем человека, который часто употреблял это слово, или же относилось к «любчику» — тому, кто легко влюблялся. Однако в контексте фамильной модели патроним выглядит убедительнее.

В письменных источниках фамилия встречается редко, что говорит о её локальном бытовании. В метрических книгах XIX века по Харьковской губернии попадаются записи о крестьянах Любченко, а вариант с -а фиксируется в документах переселенцев на Кубань. Сословная принадлежность — почти исключительно крестьяне или казаки, без дворянских ветвей. Сегодня фамилия сохранилась в основном на юге России и востоке Украины, но численность её невелика.