Фамилия Небратенко — яркий пример того, как географическое прозвище превратилось в наследственное имя. В её основе лежит украинское слово «брат», а приставка «не-» указывает на отрицание. Прямое значение прозвища Небрат — «не брат», «чужой», «посторонний». Так могли назвать человека, который не приходился родственником остальным жителям села, пришлого человека или того, с кем не водили близкого знакомства. В украинской антропонимии подобные прозвища с отрицанием встречаются нередко: Недоля, Непийвода, Несват.

Модель образования фамилии — типично украинская. Суффикс «-енко» в XVI–XVIII веках был самым распространённым патронимическим формантом на Левобережной Украине, означая «сын» или «потомок» (Небратенко — сын Небрата). Позже, в XIX веке, когда фамилии закрепились официально, этот суффикс потерял прямое отцовское значение и стал просто фамильным. География фамилии тоже показательна: наиболее плотно она бытует в южных и центральных областях Украины — в Запорожской, Днепропетровской, Полтавской, а также на Кубани, куда переселялись запорожские казаки.

В русском языке фамилия Небратенко прижилась с ударением на втором слоге: Небра́тенко. В украинском произношении ударение может падать на «е»: Небрате́нко. Вариант с ударением на последний слог (Небратенко́) встречается реже и, скорее всего, вторичен — под влиянием фамилий на «-ко» с конечным ударением.

Стоит отметить, что прозвище Небрат не обязательно несло негативный оттенок. В казацкой среде, где ценились братство и взаимовыручка, «небратом» могли назвать человека независимого, одинокого или даже просто подчёркивали его отличие от большинства. Со временем это прозвище утратило связь с характером первого носителя и стало нейтральной фамилией.