Фамилия Омельенко — типичный пример украинской фамилии, образованной с помощью патронимического суффикса -енко. Этот суффикс в украинской ономастике выполнял ту же роль, что русские -ов/-ев или -ин: он означал «сын» или «потомок» того, кто назван в основе. В данном случае основа — имя Омельян (народная форма канонического имени Емельян).

Имя Емельян восходит к греческому Aimilianos, что означает «ласковый», «приветливый». В просторечии оно трансформировалось: Емельян превращался в Омельяна (с характерной для украинского языка заменой начального «е» на «о»). Таким образом, Омельенко — это буквально «сын Омельяна». Фамилия фиксирует факт родства: предок носителя был человеком по имени Омельян, и его дети или внуки получили прозвание по отцу.

Географически фамилия плотнее всего привязана к центральным и восточным областям Украины, особенно к Полтавщине и Черкащине. В российских переписях она встречается реже, но всегда указывает на украинские корни. Интересно, что в русском языке параллельно существовала фамилия Емельяненко — с тем же значением, но с сохранением начального «е». Омельенко — это именно украинский фонетический вариант, который закрепился в письменности в XIX веке, когда началась массовая фиксация фамилий в метрических книгах.

С точки зрения социального происхождения, Омельенко — крестьянская или казацкая фамилия. Она не несёт указания на сословную принадлежность (например, дворянский суффикс -ский отсутствует). Это «фамилия-отчество», которую в XVIII–XIX веках получили многие рядовые жители Украины. В казацкой среде такие фамилии были особенно распространены, потому что фиксировали принадлежность к роду, а не к месту или ремеслу.

В написании фамилии возможна путаница: иногда встречается вариант Омельяненко (с «ян» в середине). Обе формы имеют право на существование, но Омельенко — более краткая и типичная именно для украинской модели словообразования, где суффикс -енко присоединялся непосредственно к усечённой основе имени (Омель- + -енко).