Фамилия Пихаленко (и её варианты Пехаленко, Пихалёнок) — типичный пример украинской фамилии, образованной по продуктивной модели с суффиксом -енко. На востоке и в центре Украины этот суффикс в XVII–XVIII веках закрепился как основной патронимический (указывающий на отца или предка). Пихаленко — буквально «маленький Пихал» или «сын Пихалого».

Основа фамилии — прозвище Пихал. В украинских и южнорусских говорах глагол «пихати» означает «толкать, совать, пихать». Прозвище Пихал могли дать человеку навязчивому, суетливому или, наоборот, грубоватому — тому, кто «пихається» (толкается). В некоторых диалектах «пихало» — это пест, толкач, которым толкут зерно в ступе; возможно, прозвище получил мельник или тот, кто работал с крупой. Менее вероятная, но возможная версия — отчество от канонического имени Пётр через его просторечную форму Пихал (ср.: Петро → Пихал), хотя это спорно: фонетический переход «тр» в «х» нехарактерен.

Суффикс -енко в фамилиях такого типа указывает, что предок носителя был сыном человека по прозвищу Пихал. В реестрах Запорожского войска и переписях Гетманщины фамилии на -енко составляли большинство. Географически фамилия Пихаленко тяготеет к Полтавской, Черкасской, Киевской областям, встречается и на Кубани, куда переселялись украинские казаки. В России фамилия редка и обычно имеет украинские корни.

Интересная деталь: в XIX веке фамилия могла писаться через «е» — Пехаленко, что отражает характерное для украинского языка смягчение «и» после шипящих и губных (пыхати — пехати). В современных документах закрепился вариант с «и», но обе формы — однокоренные.