Фамилия Патанейка — один из тех редких случаев, когда фамилия образована не от полного христианского имени, а от его уменьшительной или просторечной формы, да ещё и с нетипичным для русского языка суффиксом. Разобрать её напрямую по привычной схеме «корень + суффикс -ов/-ин» не получится: окончание -ейка указывает на западнорусское или украинско-белорусское происхождение. Скорее всего, перед нами фамилия, записанная в форме именительного падежа единственного числа, что характерно для украинской или белорусской ономастической традиции (ср. Шевченко, Гмыря, Павлейка).

В основе лежит имя Патаней — народная, разговорная форма крестильного имени Пафнутий. Имя Пафнутий греческого происхождения, означает «относящийся к богу», но в народной речи оно подверглось сильному сокращению и переосмыслению. От Патаней с помощью уменьшительно-ласкательного суффикса -ейк- (или -айк-) образовали прозвище Патанейка — «маленький Патаней», «сын Патанея». Такая модель типична для западнорусских земель, где суффиксы -ейко, -айко, -ута активно использовались для образования фамилий на -ко (например, Андрейко, Данейко, Матейко).

Фамилия Патанейка могла закрепиться за человеком, который в быту звался Патаней, а его дети или он сам получили прозвище по отцу. В письменных источниках фамилия встречается в основном в Беларуси и на западе России (Смоленщина, Брянщина), что подтверждает её региональный характер. В метрических книгах XIX века можно найти записи о крестьянах и мещанах с этой фамилией, но она никогда не была массовой.

Интересная деталь: если бы фамилия оформлялась по великорусскому образцу, она звучала бы как Патанеев или Патанеин. Форма Патанейка сохранила архаичное окончание, которое в русском языке почти не встречается в фамилиях, но обычен для украинских и белорусских прозвищ. Поэтому носитель фамилии Патанейка почти наверняка имеет корни из западной части исторической Руси, где в XVI–XVII веках активно шёл процесс формирования фамилий на -ка.