Фамилия Темноходенко — редкий пример того, как прозвище, образованное от двух корней, закрепилось в украинской антропонимии с помощью одного из самых распространённых суффиксов. Основа «Темноход» складывается из слов «темный» и «ход» (или «ходить»). В прямом смысле так могли назвать человека, который ходит в темноте, двигается незаметно, крадучись — возможно, охотника, рыбака, промышлявшего ночью, или человека с тихой, осторожной походкой. Однако не стоит исключать и переносное значение: «темный ход» — это и тайный, скрытный путь, и человек, действующий исподтишка, не напрямую. В среде казачества или крестьян такое прозвище могло закрепиться за тем, кто умел подкрадываться к зверю или врагу.

Модель образования типична для украинских фамилий: суффикс «-енко» указывает на потомка, «сына» или «ученика» человека с таким прозвищем. То есть Темноходенко — буквально «сын Темнохода». В отличие от русских фамилий на «-ов/-ев», где ударение часто падает на основу, в украинских фамилиях на «-енко» оно обычно фиксировано на предпоследнем слоге, что и подтверждается в данном случае: Темнохо́денко.

Географически фамилия тяготеет к центральным и восточным областям Украины — историческим территориям формирования казацких фамилий на «-енко». Встречается она редко, что делает её ценной для генеалогического поиска: носители, скорее всего, связаны общим предком, получившим это необычное прозвище. Сравнение с однокоренными фамилиями вроде Темноходов (русский вариант) или Темноходский показывает, что украинская форма сохранила более архаичную, прямую связь с прозвищем, без перехода в притяжательное прилагательное.

О сословной принадлежности предков Темноходенко однозначно сказать сложно из-за редкости фамилии. Но характер основы — не от имени, не от профессии, а от описательного прозвища — типичен для крестьянской и казацкой среды, где фамилии часто возникали стихийно, как меткая характеристика человека. В документах XIX века такая фамилия могла фиксироваться с вариантами написания (Темноходенко, Тёмноходенко), но устойчивая форма закрепилась уже в советский период при паспортизации.