Фамилия Пухаренко — яркий пример украинской модели фамилии на -енко, которая в XVII–XVIII веках закрепилась в Поднепровье, Слобожанщине и на юге России. Суффикс -енко изначально означал «маленький» или «сын такого-то», поэтому Пухаренко — буквально «сын Пухаря». Основа фамилии — прозвище Пухарь. В украинском языке «пухар» — это тот, кто делает или продаёт пух, либо человек, добывающий пух из птицы. Встречается и другое значение: в некоторых говорах «пухарем» называли хвастуна или обидчивого человека, который легко «надувается» от гнева. Первый вариант — ремесленный — кажется более надёжным, потому что большинство украинских фамилий на -арь (-яр) указывали на занятие: бондарь, гончарь, ткач. Пухарь мог быть скорняком, обрабатывающим птичий пух для перин и подушек, или торговцем на ярмарке.

Стоит обратить внимание на редкую орфографию: фамилия пишется через «е», а не через «ё» — Пухаренко, а не Пухарёнко. Это указывает на то, что в основе лежит слово «пухар» (с твёрдым «р»), а не «пухарь» с мягким знаком. Такие варианты встречаются в восточных говорах Украины, где твёрдость согласных перед суффиксом сохранялась. Географически фамилия Пухаренко чаще всего фиксируется в Черниговской, Полтавской и Харьковской областях — регионах, где в XVII–XVIII веках активно формировались казацкие и крестьянские фамилии на -енко.

Никаких документальных свидетельств о дворянском происхождении Пухаренко нет. Скорее всего, предки носителя фамилии были ремесленниками или мелкими торговцами, жившими в сёлах и местечках. В XIX веке многие Пухаренко переселились на Кубань и в Донские степи, где фамилия встречается и сегодня.