Фамилия Омелаэнко звучит на украинский лад, и это ключ к её разгадке. В основе лежит имя или прозвище Омела, которое, в свою очередь, происходит от крестильного имени Емельян (церковная форма Эмилиан). В украинском языке начальное «Е» часто переходило в «О» (сравните: Олена вместо Елена), а суффикс -ан иногда редуцировался до -а, дав форму Омела.

Модель образования фамилии — типично украинская, с суффиксом -энк(о). Этот суффикс (как и его варианты -енк(о), -анк(о)) в XVI–XVII веках означал «маленький», «сын» или «потомок». Таким образом, Омелаэнко — это буквально «сын Омелы», то есть потомок человека, которого в быту звали Омелой. Двойное «э» в середине — графическая особенность, не меняющая смысла: это просто украинское произношение и написание суффикса -енк(о) после мягкого согласного.

В отличие от многих фамилий, где основа — прозвище по профессии или внешности, здесь основа — личное имя. Омела (Емельян) в народной среде было распространено, поэтому фамилия встречается в разных регионах Украины, но особенно часто — в центральных и восточных областях, где активно действовала модель на -енко.

Интересная деталь: в русском языке фамилия могла бы звучать как Омелов или Емельянов, но украинский суффикс -энко сохранил память о патронимическом строе — когда человека называли не по его собственному занятию, а по отцу. Носители фамилии Омелаэнко, скорее всего, происходят из семей, где имя Емельян передавалось из поколения в поколение, или же предок был известен под этим именем в местной общине.