Фамилия Надоенко звучит как типичная украинская фамилия, и её разбор это подтверждает. Суффикс -енко — один из самых распространённых в Украине, он указывает на происхождение по отцу: буквально «сын такого-то» или «потомок такого-то». В основе фамилии лежит прозвище Надой, которое, скорее всего, происходит от слова «надой» — количество молока, полученное от коровы за один раз или за период. Это прозвище могли дать крестьянину, который славился большими надоями, или, наоборот, дояру, у которого молоко «передаивалось», то есть корова давала мало.

Менее вероятная, но возможная версия — связь с глаголом «надоить» в переносном смысле. В украинском и южнорусских говорах «надоить» могло означать «выпросить», «вымогать» или «получить что-то с трудом». Тогда Надоем могли прозвать человека настойчивого, умеющего добиваться своего, или, с иронией, попрошайку. Однако первая, «молочная» версия выглядит естественнее для сельской среды, где формировались подобные фамилии.

Словообразовательная модель проста: основа «надой» (или «надоя») плюс типичный украинский патронимический суффикс -енко. Фамилия Надоенко не относится к дворянским или священническим — это крестьянская, казацкая или мещанская фамилия. Географически она тяготеет к центральным и восточным областям Украины, особенно к Полтавщине и Черкасщине, где суффикс -енко доминирует. Встречаются и однокоренные фамилии: Надой, Надойный, Надойченко — все они связаны с тем же корнем.

Искать точную дату возникновения фамилии бессмысленно: как и большинство украинских фамилий на -енко, она оформилась в XVII–XVIII веках, когда закрепилась модель «прозвище + суффикс». В ревизских сказках и метрических книгах XIX века Надоенко могли записывать как Надоенко, Надойченко или даже Надоев — из-за путаницы при русификации окончаний. Сегодня фамилия редкая, но не исчезнувшая: её носители живут как в Украине, так и в России, куда переехали в ходе переселений.