Фамилия Обраменко образована по продуктивной восточнославянской модели с суффиксом -енко, который в украинской ономастике указывает на происхождение от отца или предка: Обраменко — буквально «сын Обрама». В основе лежит имя Обрам, которое представляет собой диалектную или народно-разговорную форму канонического имени Авраам (в русской традиции Абрам). Переход «а» в «о» в начале слова — характерная черта южнорусских и украинских говоров, где часто смягчали или изменяли безударный гласный: Обрам вместо Абрам. Таким образом, фамилия относится к группе патронимических фамилий, распространённых на территории современной Украины, особенно в Левобережье и Слобожанщине.

Разберём словообразовательную цепочку. Исходное имя Авраам, заимствованное из древнееврейского (значение — «отец множества»), в народной среде превратилось в Абрам, а затем в Обрам. От этой основы с помощью патронимического суффикса -енко и возникла фамилия. Подобная модель типична для украинских фамилий второй половины XVII–XIX веков, когда крестьяне и казаки массово получали фамилии по имени отца.

Географически фамилия Обраменко встречается преимущественно в центральных и восточных областях Украины: Полтавская, Черкасская, Харьковская области, а также в смежных регионах России, исторически связанных с заселением украинцами (Курская, Воронежская области). Носители фамилии, скорее всего, были потомками крестьян или казаков, чей предок носил имя Обрам. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые преобладают в великорусской традиции, форма на -енко указывает на украинское происхождение рода.

В редких случаях нельзя исключать, что основа Обрам могла быть прозвищем, а не именем. В говорах слово «обрам» иногда употребляли в значении «оборванец» или «неряха» (от «оборвать»), но эта версия менее вероятна, так как прозвище с такой негативной окраской редко становилось основой для патронимической фамилии — обычно брали более нейтральные или положительные характеристики. Именная версия остаётся основной и наиболее обоснованной.