Фамилия Попеленкова — женская форма от Попеленков, и её разумнее разбирать через мужской вариант. Основа здесь не очевидна с первого взгляда, и в этом её интерес.

Корень — «попел-». Это не «поп» и не «пепел» в прямом значении, хотя внешнее сходство с последним обманчиво. В русских говорах слово «попел» или «попёл» означало золу, пепел. Соответственно, прозвище Попел могли дать человеку с очень смуглой, «пепельной» кожей, либо тому, кто постоянно работал с золой — например, золотарю или печнику. Встречается и более бытовая версия: так могли прозвать ребёнка, который вечно пачкался в золе или любил копаться в печи.

Суффикс -енк- в фамилии Попеленков указывает на украинское или южнорусское происхождение. В украинской ономастике -енко — типичный патронимический суффикс, означающий «сын такого-то» или «потомок». То есть Попеленко — это «сын Попела» или «маленький Попел». А фамилия Попеленков — это уже обрусевшая форма: русское окончание -ов добавили к украинской основе, что часто происходило при миграции носителей на север или при записи в российские документы.

Географически фамилия тяготеет к югу России и востоку Украины. В дореволюционных списках и современных базах она встречается в Курской, Воронежской, Ростовской областях, а также в Харьковской и Сумской губерниях. Это подтверждает связь с украинским диалектным ареалом.

В сословном отношении предки Попеленковых, скорее всего, были крестьянами или казаками. Фамилии на -енко редко встречались у дворянства и духовенства, они типичны для сельского населения. Прозвище «Попел» не несло негативного оттенка — скорее, указывало на характерную внешность или род занятий, понятный в быту.

Таким образом, Попеленков — это русифицированная украинская фамилия, образованная от прозвища по роду деятельности или внешности, с корнем, означающим золу.