Фамилия Зеленок образована от нецерковного имени-прозвища Зеленок. В русской традиции имена, производные от прилагательного «зелёный», были нередки: они упоминаются в ономастических работах, в том числе у С. Веселовского, где зафиксированы Зелёный Иван Андреевич (конец XVI века), Зеленя Бирилев (помещик, конец XV века, Новгород), Дмитрий Иванович Зеленин (1600 год), а также помещики Зелёные (1532 год, Торопец). Зеленок — одна из форм этого же корня.

Значение прозвища двойственное. С одной стороны, зелёный цвет на Руси символизировал молодость, здоровье и благополучие — такое имя могли дать ребёнку как пожелание счастливой жизни. С другой стороны, «зелёным» называли незрелого, неопытного человека, не достигшего нужного возраста или мастерства. В каком смысле прозвище закрепилось за конкретным предком, теперь не узнать, но оба варианта правдоподобны.

Суффикс -ок в фамилии указывает на уменьшительно-ласкательную или «младшую» форму имени. В фамилиях на -ок (как и на -ко, -ец) нередко застывает прозвище, данное младшему члену семьи или человеку невысокого роста, юному. Таким образом, Зеленок могло означать «маленький Зелёный» или «молодой Зелёный».

Фамилия Зеленок встречается реже, чем распространённые Зеленин, Зеленов или Зеленский. Географически она тяготеет к западнорусским и украинским землям, где продуктивны фамилии с суффиксом -ок. Судя по тому, что в источниках XV–XVI веков Зелёные упоминаются как помещики в Торопце и Новгороде, предки носителей фамилии Зеленок могли принадлежать к служилому сословию или крестьянству, получившему прозвище по внешности или возрасту. Точных данных о сословной принадлежности нет, но ясно одно: фамилия сохранила древнее прозвище, которое напрямую связано с цветом и его символикой.