Фамилия Волчонок — редкий пример, когда прозвище не «застыло» в стандартной патронимической форме на -ов или -ин, а сохранило уменьшительно-ласкательный суффикс -онок, характерный для восточнославянских языков. В русском языке этот суффикс обычно обозначает детёныша животного (волчонок, зайчонок) или молодого человека по отцу или роду занятий (в белорусском, например, Кузнечонок — «сын кузнеца»). Поэтому Волчонок — это либо прозвище человека, похожего на волчонка: нелюдимого, острожного, с «волчьей» повадкой, либо прямое указание на молодость: «сын Волка», где Волк — личное имя или прозвище отца.

Географически фамилия тяготеет к западнорусским и белорусским землям. В России модель на -онок встречается в основном в южных и западных регионах — на Смоленщине, Брянщине, в Псковской области. В Беларуси и на Украине такие фамилии вообще не редкость: Волчонок стоит в одном ряду с Котёнком, Лисёнком, Жеребёнком. Встречается и вариант Волчёнок (с буквой ё), который может указывать на разное произношение в местных говорах.

Основа фамилии уходит корнями в древнерусское нецерковное имя Волк. Оно было распространено у славян задолго до крещения — как оберег: считалось, что имя хищного зверя отпугивает нечистую силу и даёт ребёнку силу волка. В «Ономастиконе» С. Б. Веселовского упоминаются реальные люди с таким именем: Волк Иванович, крестьянин XV века, и Волк Ухтомский, князь XVI века. Имя Волк давало целое гнездо фамилий: Волков, Волчков, Волчанинов, Волчановский — и Волчонок в этом ряду стоит особняком как самая «молодая» по форме.

Есть и более прозаическая версия: в некоторых говорах «волчонком» называли не только детёныша, но и взрослого волка-одиночку, а также человека, который промышлял охотой на волков или выделкой волчьих шкур. В таком случае прозвище могло относиться к роду занятий, а не к характеру. Но всё же первое объяснение — через личное имя Волк и суффикс сыновства — кажется более убедительным, потому что оно вписывается в стандартную модель образования русских фамилий из прозвищ.

Фамилия не из самых частых, но и не на грани исчезновения. Встречается в современных телефонных справочниках и базах данных, особенно в Гомельской и Могилёвской областях Беларуси, а также в западных областях России. Написание двойное «нн» в некоторых документах (Волчоннок) — ошибка переписчиков, которые путали суффиксальную модель с повторением корня.