Фамилия Павлыченко — яркий пример украинской модели образования фамилий, построенной на суффиксе -енко. В украинской ономастике этот суффикс — самый распространённый патронимический показатель, означающий «маленький», «потомок» или «сын». Буквально Павлыченко — это «сын Павлыка», а Павлык, в свою очередь, уменьшительная форма крестильного имени Павел (от лат. paulus — «малый», «скромный»). Конечное -о — типичное украинское окончание фамилий такого типа.

Если сравнивать Павлыченко с другими однокоренными фамилиями, видна чёткая иерархия. Павленко — самый простой вариант (сын Павла), Павлюченко — от формы Павлюк, а Павлыченко стоит в одном ряду с Павлюченко, но с другим суффиксом уменьшительности (-ик/-ык). Это указывает на то, что в основе лежало не просто имя, а его ласкательная или обиходная форма, которая была в ходу в конкретной семье или местности.

Географически фамилия Павлыченко тяготеет к центральным и восточным областям Украины, особенно к Полтавщине, Черкасщине и Слобожанщине. Именно здесь в XVII–XVIII веках окончательно закрепилась модель на -енко, вытеснив старые русские суффиксы -ов и -ин. В русских переписях эта фамилия встречается реже и часто фиксируется как украинская по происхождению, что подтверждается данными переписей XIX века: носители Павлыченко почти поголовно числились малороссами.

Сословная принадлежность предков Павлыченко могла быть разной, но чаще всего это были казаки или государственные крестьяне. В реестрах Запорожского войска и в исповедных ведомостях сёл Полтавской губернии фамилия встречается у казацкой старшины и рядовых казаков, реже — у мещан. Дворянский статус для такой фамилии — редкость, так как суффикс -енко в Российской империи считался простонародным и не давал привилегий.

Интересная деталь: ударение в фамилии может падать как на второй слог (Павлы́ченко), так и на третий (Павлыче́нко). Первый вариант — более старый, разговорный, второй — результат влияния литературной нормы и письменной фиксации. В официальных документах XIX века чаще встречается ударение на «ы», что сближает фамилию с формами типа Грищенко или Иванченко, где ударение держится на корне.