Фамилия Мерзленко образована от прозвища Мерзлый, и это один из тех случаев, когда прозвище настолько прочно приросло к человеку, что полностью вытеснило его крестильное имя и в быту, и в документах. Основа здесь — прилагательное «мерзлый», то есть «затвердевший от мороза, замерзший, обледеневший». Но за этим простым словом стоит не одна, а целых три версии происхождения прозвища, и все они по-своему убедительны.

Первая версия — географическая. Прозвище Мерзлый могло указывать на место жительства: так могли назвать выходца из северных широт, где земля промерзает глубоко, а зима длится большую часть года. Вторая версия — характеристическая. В народе «мерзлым» могли называть человека бесстрастного, равнодушного, сдержанного в проявлении чувств — этакого «мороженого» по характеру. Третья, самая любопытная, версия — профессиональная. Мерзлым могли прозвать человека, который занимался заготовкой льда для ледников — специальных погребов, где хранили скоропортящиеся продукты. В те времена это было важное и востребованное ремесло.

Исторические источники подтверждают, что прозвище было распространено задолго до того, как превратилось в фамилию. В труде С. Веселовского упоминаются: Мерзлый Яков Михайлович Патрикеев, 1596 год, Арзамас; Федор Мерзляк, крестьянин, 1564 год, Олонец; Тимофей Мерзляков, крестьянин, 1629 год, Курмыш. Как видим, бытовали разные формы — и Мерзлый, и Мерзляк, и Мерзляков, что говорит о живом словообразовании в народной среде.

Суффикс -енко в фамилии Мерзленко — типичный украинский патронимический формант, который указывает на «сына Мерзлого» или «потомка Мерзлого». Такие фамилии массово закреплялись на территории Левобережной Украины, Слобожанщины и в южнорусских землях, куда переселялись украинцы. Это отличает Мерзленко от, скажем, Мерзлякова — более северной, русской формы с суффиксом -ов. Таким образом, в фамилии Мерзленко соединились северное по духу прозвище и южная модель образования, что отражает миграционные потоки и смешение культур в XVI–XVII веках.