Фамилия Сухобоченко — характерный пример украинской фамилии, образованной по модели, которая сразу выдает её восточнославянское происхождение. В основе лежит прозвище, а суффикс -енко указывает на «малороссийскую» (украинскую) среду бытования. В украинской ономастике суффикс -енко — самый распространённый патронимический (то есть указывающий на происхождение от отца или предка), и в XVII–XIX веках он активно вытеснял другие модели, особенно на Левобережной Украине и Слобожанщине.

Прозвище, от которого пошла фамилия, — Сухобока или Сухобочка. Это составное слово: «сухо-» (от «сухой», то есть худой, тощий, лишённый влаги или жира) и «бока» (бок, боковая часть тела). Прямое значение — «человек с худыми, впалыми боками», то есть очень худой, истощённый. В народной речи такие прозвища давали не в обиду, а как меткую бытовую характеристику внешности: «сухой» в значении «неупитанный, поджарый» — обычное описание крестьянина, работающего от зари до зари. Аналогичные фамилии — Сухонос, Сухоручкин, Сухоплюев — все они строились по той же модели «прилагательное + часть тела».

Встречается и вариант Сухобочка — без суффикса -енко. Именно от этой формы и образована фамилия Сухобоченко: «чей сын?» — Сухобочкин, то есть потомок человека по прозвищу Сухобока. Написание через «е» после «ч» — норма для украинской передачи: в русском языке было бы Сухобочкин, но украинская фонетика и орфография дают Сухобоченко.

Сословно фамилия, скорее всего, принадлежала казацкой или крестьянской среде. На Украине фамилии на -енко в XVII–XVIII веках фиксировались в реестрах Войска Запорожского, а позже — среди государственных крестьян и мещан. Дворянских родов с такой фамилией не отмечено, что тоже косвенно подтверждает её простонародное происхождение. Встречается фамилия преимущественно в центральных и восточных областях Украины, а также в приграничных регионах России, куда переселялись украинцы в XIX веке.

Географически фамилия нередко встречается в Черкасской, Полтавской и Харьковской областях. В России её носители — потомки украинских переселенцев, и написание иногда русифицируется: вместо Сухобоченко можно увидеть Сухобочкин, но это один и тот же корень.