Фамилия Одовенко — характерный пример украинской модели фамилии, образованной с помощью патронимического суффикса -енко. На востоке Украины, где эта модель была особенно распространена, -енко означало «чей-то сын» или «потомок». Таким образом, Одовенко — это «сын Одового» или «потомок человека по прозвищу Одовой».

Сложность в том, что основа «Одов-» неочевидна. В русском и украинском языках нет распространённого слова «одовой» или «одова». Самая правдоподобная версия — происхождение от прозвища или имени Од (Ода). В старину на Руси бытовало каноническое имя Ода (женское, греческого происхождения, означающее «путь»), но в качестве мужского прозвища оно могло закрепиться за человеком с каким-то характерным признаком. Притяжательная форма «Одов» — «принадлежащий Оду» — дала бы основу для фамилии: Одов + суффикс -енко = Одовенко. То есть предок носителя фамилии был известен как Одов (или Ода), а его сына уже называли Одовенко.

Менее вероятна, но возможна связь с топонимом. В Украине есть несколько небольших населённых пунктов с названием Одово (например, в Хмельницкой области). Фамилия Одовенко могла возникнуть у выходца из такого села — человека, которого звали «Одовский» или «Одовенко», то есть «тот, кто из Одово». Однако топонимические фамилии на -енко встречаются реже, чем патронимы, так что версия с личным прозвищем выглядит убедительнее.

В архивных записях фамилия Одовенко встречается преимущественно в центральных и восточных областях Украины (Полтавская, Черкасская, Харьковская губернии), что подтверждает её украинские корни. В России она редка и обычно фиксируется у потомков переселенцев с Украины. Интересно, что ударение в фамилии, скорее всего, падает на второй слог — Одове́нко, как и у большинства украинских фамилий на -енко.