Фамилия Похоменко — яркий пример того, как украинская словообразовательная модель превратила простое прозвище в фамилию. Её основа — «Похом» — это народная, разговорная форма канонического имени Пахомий. В православных святцах имя Пахомий (от греческого «пахос» — «толстый», «крепкий») встречается часто, но в быту на Руси его переделывали на свой лад: Пахом, Похом, Пахомка. Суффикс «-енко» — типичный украинский патронимический маркер, означающий «маленький», «сын» или «потомок». Таким образом, Похоменко — это буквально «сын Похома», то есть потомок человека, которого в обиходе звали Похомом.

В отличие от фамилий на «-ов» или «-ин», которые закрепились в великорусских землях, формант «-енко» прочно связан с территорией Левобережной и Центральной Украины, а также южными регионами России, куда переселялись украинские крестьяне и казаки. Фамилия Похоменко нередко встречается в Черниговской, Полтавской, Харьковской областях, а также в Краснодарском крае. Это указывает на то, что предки носителей фамилии, скорее всего, были выходцами из казацкой или крестьянской среды, где прозвища по имени отца были основным способом идентификации рода.

Стоит заметить, что имя Пахомий не было уделом только простолюдинов. В истории известен преподобный Пахомий Великий, основатель общежительного монашества, и русские святые, например Пахомий Нерехтский. Однако в фамилии Похоменко, с её характерным «народным» звучанием, скорее угадывается не церковная, а бытовая традиция. Фамилия «законсервировала» именно разговорную форму, которая была в ходу у обычных людей, далеких от книжной учёности.

Встречаются и варианты написания: реже — Пахоменко (с «а» в корне, более близкая к книжному источнику). Но форма «Похоменко» устойчивее именно в украинской среде, где аканье не свойственно, а корень «похом» воспринимался как самостоятельное имя. Таким образом, фамилия Похоменко — это не просто отчество, а живая метка, указывающая и на географию, и на социальный слой предков: южнорусский или украинский крестьянин, казак или мещанин, носивший обиходное имя Похом.