Фамилия Петрияненко звучит как типичная украинская фамилия, но её разбор может удивить. Она образована по модели, характерной для западно-украинских (галицких) и польских фамилий: к основе добавляется суффикс -енко, который закрепился на Левобережной Украине, а затем — ещё один суффикс, на этот раз -як. В итоге мы видим цепочку: Петриян + енко. Основа «Петриян» — это не что иное, как производная форма от имени Пётр. В польской и западнорусской традиции имя Пётр могло превращаться в Петриян (через добавление суффикса -ян, как в фамилиях Петрян, Петриченко). Таким образом, Петрияненко буквально означает «сын Петрияна», то есть внук или потомок Петра.

Суффикс -енко в украинской ономастике традиционно указывал на сына или потомка: Иващенко — сын Ивана, Петренко — сын Петра. Но здесь мы видим двойное суффиксальное наращение: сначала -ян, потом -енко. Это редкая модель: она встречается у фамилий вроде Антонякенко, Демьяненко. Если бы фамилия была просто Петренко, она была бы одной из самых распространённых на Украине. А Петрияненко — более локальный вариант, который мог возникнуть в среде, где имя Пётр произносили с мягким «р» и с суффиксом -ян: Петря, Петрян. Такая форма бытовала в говорах Подолья и Волыни.

Географически фамилия Петрияненко привязана к западным и центральным областям Украины. По данным современных баз, она встречается в Хмельницкой, Винницкой, Житомирской областях, а также в Черкасской. В России она редка, и её носители — потомки переселенцев с Украины. В XIX веке фамилия могла принадлежать крестьянам или казакам, поскольку суффикс -енко был массовым среди непривилегированных сословий Украинской губернии. Дворянские фамилии чаще оканчивались на -ский или -ович.

С точки зрения словообразования, Петрияненко — типичная «фамилия-матрешка», где внутри спрятано уменьшительное имя. Если разложить её на составляющие, получим: Пётр → Петря (разговорное) → Петриян (с суффиксом принадлежности -ян) → Петрияненко (потомок Петрияна). В словаре украинских фамилий Ю. Редько такая модель описана как «суффиксальные образования от производных личных имен». Спорных версий здесь нет: основа очевидна, а суффикс -енко — самый распространённый в украинской фамильной системе.