Фамилия Мацаенко — яркий пример украинской модели образования фамилий на -енко. Этот суффикс, означающий «сын» или «потомок», в XVI–XVII веках закрепился на территории современной Украины как один из самых продуктивных. В основе фамилии лежит прозвище или имя Мацай, которое, в свою очередь, имеет несколько возможных толкований.

Самая вероятная версия связывает корень «мац-» с украинским глаголом «мацати» — щупать, трогать, ощупывать. В таком случае прозвище Мацай могли дать человеку с характерной манерой поведения: тот, кто постоянно что-то трогает, проверяет руками, или, в переносном смысле, — дотошный, въедливый, любопытный. В говорах «мацати» также означало «месить» (например, тесто), поэтому прозвище могло относиться к ремеслу пекаря или мельника.

Менее распространённая, но возможная версия — происхождение от личного имени Матвей через его разговорные формы Мацей, Мацай. В этом случае Мацаенко — «сын Мацая», то есть потомок человека по имени Матвей. Такое сокращение имени не редкость в народной среде: Мацей — это польское и западноукраинское произношение имени Матвей (Mateusz).

Географически фамилия Мацаенко тяготеет к центральным и восточным областям Украины, особенно к Полтавщине и Черкащине. В реестрах запорожских казаков и в метрических книгах XIX века такие фамилии встречаются часто, что указывает на преимущественно крестьянское и казачье происхождение носителей. Дворянских родов с этой фамилией не зафиксировано — это фамилия простого сословия.

Словообразовательная модель проста: основа Мацай + суффикс -енко. Ударение в фамилии обычно падает на второй слог: Маца́енко. Вариант с ударением на последний слог (Мацаенко́) встречается реже и может быть следствием русификации фамилии при переселении в северные регионы России.