Фамилия Тарнёнок — редкий пример восточнославянской фамилии, образованной по белорусской или украинской модели с уменьшительно-ласкательным суффиксом -ёнок. Этот суффикс (наряду с -ук, -чук, -ик) в XVI–XVIII веках активно использовался для обозначения детей или потомков: буквально «маленький Тарно» или «сын Тарна». В русском языке аналогом такого суффикса выступает -онок/-ёнок (волчонок, мышонок), но в фамилиях он закрепился именно в западных и южных регионах бывшей Речи Посполитой.

Основа фамилии — Тарн — вызывает споры. Самая вероятная версия: это прозвище от слова «терн» (колючий кустарник) в диалектном произношении. В украинских и белорусских говорах «терен» или «тарн» могло означать не только растение, но и человека колючего, неуживчивого, либо того, кто жил у терновых зарослей. Менее убедительная гипотеза связывает основу с польским tarnina (тёрн) или литовским tarnas (слуга), но для фамилии с уменьшительным суффиксом прозвищное происхождение от растения выглядит естественнее.

С географической точки зрения фамилия Тарнёнок — маркер белорусского Полесья или северной Украины. В современных базах данных она встречается единично, преимущественно в Гомельской и Брестской областях Беларуси, а также среди потомков переселенцев в Сибири и на Дальнем Востоке. В России фамилия не получила распространения из-за нетипичного для северных говоров суффикса — русские переписчики часто «русифицировали» такие фамилии, заменяя -ёнок на -ов или -ев, поэтому Тарнёнок мог со временем превратиться в Тарнова.

Социальный контекст прост: носитель фамилии — скорее всего, потомок крестьянина или казака из западных земель, получивший прозвище по характерной черте или месту жительства. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. Написание с буквой «ё» под ударением — не случайность, а точное отражение произношения: в белорусском языке ударение в подобных фамилиях всегда падает на суффикс, что отличает их от русских форм вроде Тарненков.