Фамилия Одиночко — яркий пример украинской модели фамилии, образованной от прозвища. В её основе лежит слово «одинокий», «одиночка», то есть человек, живущий сам по себе, без семьи или родни, либо по характеру склонный к уединению. Суффикс -к(о) — типичный для украинских и южнорусских фамилий, он придаёт слову оттенок ласкательности или уменьшительности, но в данном случае скорее закрепляет прозвище как родовое имя.

Словообразовательная модель проста: корень «один-», суффикс «-очк-» (вариант «-к-» с наращением) и окончание «-о». В украинской ономастике фамилии на -ко (Одиночко, Шевченко, Коваленко) массово появляются в XVI-XVII веках. При этом прозвище Одиночка или Одинец могло относиться не только к холостяку или вдовцу. В крестьянской среде так нередко называли человека, который держался особняком, не участвовал в общинных делах или имел сложный характер. В документах Запорожской Сечи встречается прозвище Одинец — так могли прозвать казака, ходившего в одиночные разведки или жившего на отшибе.

Географически фамилия Одиночко распространена прежде всего на Украине, особенно в центральных и восточных областях, а также в южных регионах России, куда переселялись украинцы. В белорусской традиции встречается аналогичная фамилия Адзіночка, но с другим суффиксом. Стоит отметить, что в русском языке есть фамилии Одинцов и Одиноков — они образованы от тех же корней, но по другой модели: с суффиксом принадлежности -ов. Одиночко же сохранила прямую форму прозвища, без притяжательного суффикса, что говорит о более поздней фиксации или о том, что фамилия сложилась уже в украинской среде, где модель на -ко была продуктивной.

Сословного барьера у фамилии нет: её могли носить и крестьяне, и казаки, и мещане. В ревизских сказках XVIII-XIX веков Одиночко встречается среди государственных крестьян Черниговской и Полтавской губерний. В современной России фамилия редкая, но не исчезнувшая.