Фамилия Пахмурко звучит необычно и сразу обращает на себя внимание. Её основа — не имя и не профессия, а прозвище, связанное с погодой или состоянием человека. В украинском и южнорусских говорах слово «пахмурний» (от «хмура») означает «пасмурный, хмурый, насупленный». Прозвище Пахмура или Пахмурко могли дать человеку с угрюмым характером, неразговорчивому, тому, кто редко улыбался. Иногда так называли человека, постоянно ходившего с задумчивым или недовольным видом.

Суффикс -ко типичен для украинских и белорусских фамилий. Он выполняет уменьшительно-ласкательную или, в данном случае, скорее прозвищную функцию, как в фамилиях Хмурко, Смутко, Скорбко. Пахмурко — это не «маленький пасмурный», а человек, которого прозвали по яркой черте характера, причём прозвище могло закрепиться за ним без уменьшительного оттенка. Модель образования проста: корень «пахмур» (от «хмура» с приставкой «па-», усиливающей значение) плюс типовой фамильный суффиксальный элемент.

Географически фамилия тяготеет к западным и юго-западным регионам бывшей Российской империи. Пахмурко — типично украинская фамилия, распространённая в Черниговской, Полтавской, Киевской губерниях. Встречаются также варианты написания Пахмурка, но форма на -о более устойчива и характерна для украинской ономастики. В России фамилия редкая, её носители — потомки переселенцев с Украины.

Интересная деталь: в отличие от фамилий на -ский, которые часто носили дворяне, или на -ов, закрепившихся за крестьянами в центральной России, Пахмурко — это фамилия-прозвище, которая бытовала в среде реестровых казаков и свободных крестьян. Она не указывает на сословную принадлежность, а прямо говорит о том, как окружающие воспринимали человека. Предок носителя этой фамилии, скорее всего, был не злым, а просто нелюдимым или серьёзным — настолько, что это стало его главной приметой и перешло в фамилию.