Фамилия Трейтяченко — яркий пример украинской модели образования фамилий, где суффикс -енко указывает на «маленького» или «сына» (буквально «чей?» — «Трейтяков сын»). В основе лежит прозвище Трейтяк, которое, в свою очередь, восходит к числительному «третий». В славянской традиции так могли назвать третьего ребёнка в семье (по аналогии с Первак, Другак, Шестак). Однако у этого прозвища могло быть и другое значение: в некоторых говорах «трейтяком» называли человека, который занимал третье место в состязании, либо того, кто жил в третьем по счёту доме от края. Таким образом, фамилия Трейтяченко не связана с каким-то редким ремеслом или иностранным корнем — она чисто бытовая, «порядковая», и её носитель почти наверняка происходит из крестьянской или казацкой среды Левобережной Украины (Полтавщина, Черниговщина, Слобожанщина), где суффикс -енко был основным способом образования фамилий у простых людей в XVII–XVIII веках.

Интересно, что в русских переписях XIX века эта фамилия часто фигурирует в искажённом виде — Третьяченко (с буквой «е» вместо «я»), что связано с аканьем или бюрократической ошибкой. Но исходная форма Трейтяченко (с «ей») встречается реже и лучше сохраняет диалектное произношение. В отличие от более распространённой фамилии Третьяков (с суффиксом -ов), которая бытовала в северных и центральных русских губерниях, Трейтяченко — типично украинский вариант, где суффикс -енко не даёт сословной привязки: его носили и казаки, и крепостные крестьяне. Сегодня фамилия остаётся редкой, что говорит о её локальном происхождении — вероятно, от одного родоначальника в небольшом селе или хуторе.