Фамилия Полуяненко — характерный пример украинской модели фамилий на -енко. Этот суффикс в XVI–XVIII веках в Поднепровье и Слобожанщине означал «сын» или «потомок»: Полуяненко — буквально «сын Полуяна». Основа же — редкое личное имя Полуян, которое само по себе заслуживает отдельного разбора.

Имя Полуян — это народная, разговорная форма канонического крестильного имени Аполлинарий. В православных святцах Аполлинарий значит «посвящённый Аполлону», но в быту длинное и неудобное имя сократили до Полуяна, отбросив начало. Сравните: Аполлон — Полуян, Аполлинарий — Полуян. Такое усечение — обычный приём восточнославянской антропонимии: из Иоанна получился Иван, из Евдокии — Дунька, из Аполлинария — Полуян.

Возможна и вторая, менее вероятная версия. В южнорусских говорах слово «полуян» фиксировали как прозвище — «полоумный», «бестолковый» (от «полу» и «ян» в значении «ярый, горячий»). Но эта гипотеза слабая: прозвище с явно негативным оттенком редко становилось основой для фамилии на -енко, которую давали по отцу. Гораздо правдоподобнее, что Полуян — это имя.

Географически фамилия Полуяненко почти целиком привязана к Украине, особенно к центральным и восточным областям: Черкасская, Полтавская, Харьковская, Днепропетровская. В российских переписях она встречается редко и, как правило, у потомков переселенцев с Украины XIX–XX веков.

Сословного барьера у фамилии не было: -енко носили и казаки, и крестьяне, и мещане. Полуяненко — не аристократическая фамилия, а типичная для свободного сельского населения Гетманщины. Записей о дворянских родах Полуяненко не обнаружено, что подтверждает её народное происхождение.

Родственные фамилии, образованные от того же имени: Полуянов (русская модель с суффиксом -ов), Полуяновский, Полуян. Все они восходят к одному корню — имени Полуян, которое сегодня почти вышло из употребления, но оставило заметный след в украинской фамильной системе.