Фамилия Осоенков — редкий случай, когда исходное слово почти исчезло из живого языка, но сохранилось в фамильном суффиксе. В её основе лежит не имя и не профессия, а прозвище, образованное от прилагательного «осоеный» — то есть относящийся к осине, осиновый. В русских говорах так могли назвать человека за внешнее сходство с деревом: высокого, худого, светловолосого или, наоборот, с «дрожащей» походкой. Ещё вероятнее — за место жительства: «осоенок» в диалектах означал молодую осину, осиновый лесок, а прозвище Осоенок давали тому, кто жил у осиновой рощи или на вырубке.

Фамилия образована по продуктивной модели на -ов/-ев: Осоенок + -ов = Осоенков, то есть «сын Осоенка». Суффикс -ок здесь уменьшительно-отнесённый, типичный для прозвищ (сравните: Козлёнок — Козлёнков, Жеребёнок — Жеребёнков). В отличие от фамилий на -ин (Осинин, Осинкин), которые чаще отталкиваются от названия дерева напрямую, Осоенков сохраняет именно прозвищную форму с суффиксом, что указывает на более личный, бытовой характер исходного имени.

Географически фамилия тяготеет к северо-западным и центральным областям России — Псковской, Тверской, Новгородской, где осина обычна в ландшафте и где диалектное слово «осоеный» фиксируется в говорах. Встречается она нечасто, и это не случайно: прозвища от названий деревьев редко становились фамилиями — чаще брали берёзу, дуб или сосну. Осина же в народной культуре имела двойственную символику (осиновый кол, проклятое дерево), что могло сдерживать её использование в именовании. Но именно эта редкость и делает фамилию Осоенков ценной для ономастики: она сохранила почти забытый диалектный пласт.

Вариантов написания в исторических документах практически нет — фамилия устойчива, без чередования гласных и без двойных согласных. Единственное, что могло меняться, — окончание в старых записях: Осоенковъ с твёрдым знаком до реформы 1918 года. В советское время фамилия не подверглась русификации или переделке, так как её форма и так вписывалась в стандартную модель.

Родственные фамилии — Осинин, Осинкин, Осинский — образованы от того же корня, но по другим схемам. Осоенков стоит особняком: он не про дерево как таковое, а про человека, которого в деревне прозвали «осиновым отростком». В этом и заключается его главная особенность — фамилия не описывает природу, а рисует портрет.