Фамилия Мохотенко — восточноукраинская по происхождению, образованная по типичной для этих мест модели с суффиксом -енко. Суффикс -енко (а не -ко, как в белорусских или польских фамилиях) указывает на «малого», «сына» или «потомка» человека, чьё имя или прозвище легло в основу. В данном случае основа — «Мохот» или «Мохота».

Корень здесь — «мох». Это не обязательно прямой намёк на болотное растение. В говорах «мохом» называли не только растительность, но и мелкого, невзрачного человека, либо, наоборот, того, кто оброс, запущен. Однако есть и другая, более конкретная версия: прозвище Мохот могло относиться к человеку, который занимался сбором или продажей мха. В крестьянском быту мох использовали для конопачения срубов, как подстилку для скота и даже как перевязочный материал. Такое ремесло было сезонным и не самым прибыльным, но давало чёткую профессиональную характеристику.

Форма «Мохотенко» стоит в одном ряду с фамилиями Мохнатенко, Моховенко, Мохоренко. Отличает её именно суффикс -от-, который в украинской антропонимии встречается реже, чем -ов- или -ин-. Этот суффикс мог придавать прозвищу оттенок действия или склонности: «Мохот» — тот, кто постоянно возится со мхом, моховой человек. Встречается он и в других прозвищных фамилиях вроде Скороходенко, Бороденко, где -от- не несёт уменьшительного значения, а скорее выделяет признак.

Географически фамилия тяготеет к Полтавщине и Черниговщине, хотя отдельные носители встречаются и в южнорусских областях, куда шла миграция малороссийского крестьянства в XVIII–XIX веках. В ревизских сказках и метрических книгах XIX века Мохотенко фиксируются преимущественно как казаки или государственные крестьяне, то есть лично свободное население, не закрепощённое помещиками.

Сословный состав носителей фамилии был однородным: ни дворянских, ни купеческих ветвей Мохотенко в исторических источниках не прослеживается. Это фамилия, которая осталась в народной среде, не получив «благородного» суффикса -ский. Её носители — потомки тех, кого в быту называли по занятию или внешнему признаку, и эта прозвищная меткость сохранилась в фамилии без изменений.