Фамилия Семеченко — типичный пример украинской фамилии, образованной по продуктивной модели на -енко. Суффикс -енко в XVII–XVIII веках был главным маркером украинской антропонимии, означая «маленький», «сын» или «потомок». Первоначально такие фамилии были отчествами: Семеченко — буквально «сын Семечки». Но здесь и кроется главная особенность: основа не от полного имени Семён, а от его уменьшительной формы Семечко.

В украинской традиции уменьшительные имена с суффиксом -к(о) были чрезвычайно распространены. Семечко — это ласкательное или обиходное обращение к человеку по имени Семён (каноническая форма Симеон). Таким образом, фамилия Семеченко прошла двойную ступень уменьшения: сначала имя Семён превратилось в домашнее Семечко, а затем от этого прозвища образовали отчество с суффиксам -енко. Это отличает её от более прямых фамилий вроде Семенченко (где основа — Семен) или Семёнов (где основа — полное имя).

Встречается и другая, менее вероятная версия: прозвище Семечко могли дать человеку, связанному с семенами — огороднику, торговцу семенами, крестьянину, выращивавшему рассаду. Однако в ономастике принято отдавать предпочтение антропонимическому происхождению, если есть прямой аналог среди имён. Версия с профессиональным прозвищем слабее, потому что в украинских говорах слово «семечко» не закрепилось как типичное прозвище ремесленника.

Географически фамилия Семеченко сосредоточена в центральной и восточной Украине, особенно в Черкасской, Полтавской и Сумской областях. В России она встречается реже, преимущественно в южных регионах, куда переселялись украинские крестьяне в XIX веке. Сословно носители фамилии почти поголовно были крестьянами или казаками — среди дворянства такие «простые» патронимы на -енко не приживались.

По структуре фамилия Семеченко стоит в ряду однокоренных: Семенко, Семечкин, Семенченко, Семенюк. Разница между ними — только в суффиксах, которые указывают на разные региональные традиции образования отчеств. Семеченко — украинский вариант, в то время как Семечкин — это уже русифицированная форма, где суффикс -ин указывает на принадлежность («чей?»).