Фамилия Сапенок — яркий пример восточнославянской модели, где суффикс -ок превращает прозвище или имя в фамилию. В белорусском, украинском и западнорусском ономастиконе суффикс -ок (-ёк) часто выполнял уменьшительно-ласкательную или «сыновью» функцию: Сапенок могло означать «маленький Сапа» или «сын Сапы». Ударение, скорее всего, падает на последний слог — Сапено́к, что типично для фамилий этой модели.

Основа Сап- отсылает к прозвищу Сапа. Здесь возможны два основных объяснения. Первое — от глагола «сапать» (копать, рыть, работать мотыгой) или существительного «сапа» (мотыга, тяпка). Прозвище Сапа давали либо земледельцу, либо человеку с тяжелой, монотонной походкой — «сапающему» ногами. Второе — от диалектного «сапа» в значении «сопля», «сопливый»: так могли прозвать простуженного ребенка или неряшливого взрослого. В украинском языке есть и «сапа» как вид рыбы (чехонь), но для прозвища это менее вероятно.

Географически фамилия Сапенок тяготеет к Гомельской, Могилёвской и Брянской областям — зоне активного взаимодействия белорусского и русского языков. Встречаются варианты написания через «ё» — Сапёнок, что только подчеркивает народное произношение. Сословного барьера у фамилии не было: «оковые» фамилии носили и крестьяне, и мещане, и казаки.

По сравнению с однокоренными Сапов, Сапкин, Сапельников, фамилия Сапенок выделяется именно уменьшительным суффиксом. Если Сапов — «чей-то Сапа», то Сапенок — «чей-то маленький Сапа» или «Сапа-сын». Такая форма часто закреплялась за младшим в роду или за человеком невысокого роста, которого в глаза звали просто Сапой, а в документах писали как Сапенок.

В дореволюционных метрических книгах фамилия фиксируется с XVIII века, преимущественно среди государственных крестьян. Известных носителей всероссийского масштаба нет, но в локальной истории — например, в партизанских отрядах Брянщины или в среде белорусской интеллигенции начала XX века — Сапенки встречаются. Фамилия редкая, но не исчезающая: по данным современных телефонных справочников, она сохраняется в тех же регионах, где возникла.