Фамилия Проценков образована от прозвища или имени Проценко. В её основе лежит суффикс -ов, который в русской ономастике указывает на принадлежность: Проценков буквально значит «сын Проценко» или «потомок Проценко». Сама же форма Проценко — типичный украинский или южнорусский вариант имени Прокофий. Это уменьшительно-ласкательное образование через суффикс -енко (в украинском он означает «маленький», «сын»), так что Проценко — это «маленький Прокофий» или «сын Прокофия». Имя Прокофий, в свою очередь, греческого происхождения (Прокопиос) и означает «преуспевающий», «процветающий».

Ключевая особенность фамилии — её «переходный» характер. Она возникла на территории, где украинская фамильная модель (суффикс -енко) столкнулась с русской (суффикс -ов). Предка, которого в украинской среде звали Проценко, при переселении в великорусские губернии или при переходе в официальные документы «обрусели», добавив стандартный русский патронимический суффикс. Поэтому Проценков — это не просто вариант, а свидетельство миграции или смешения культур. Фамилия встречается в Курской, Белгородской, Воронежской областях — в зоне исторического пограничья, где такие гибридные формы обычны.

Менее вероятная, но допустимая версия связывает основу с прозвищем Проценко, данным человеку, который «процокал» — говорил на «ц» вместо «ч» (цоканье) или, наоборот, выделялся особой манерой речи. Однако в контексте антропонимии связка с церковным именем Прокофий выглядит надёжнее: имена в крестьянской среде часто сокращали до неузнаваемых форм, и Проценко — одна из таких ласкательных производных.

В документах фамилия фиксируется с XVIII века, преимущественно среди однодворцев и государственных крестьян южных уездов. В дворянских родословных книгах Проценковы не значатся — это фамилия преимущественно крестьянского и мещанского сословия. Сейчас она нечастотна, но устойчиво держится в тех же регионах, где возникла.