Фамилия Железнеченко — яркий пример того, как украинская словообразовательная модель «наложилась» на русскую основу. В её центре лежит корень «железн-», отсылающий к прилагательному «железный». Но, в отличие от распространённых русских фамилий Железнов или Железняков, здесь работает украинский суффикс «-енко», который в XVI–XVIII веках был главным маркером потомка или сына. Получается, что Железнеченко — это буквально «сын Железного» или «потомок того, кого прозвали Железным».

Сама основа «Железный» могла возникнуть по-разному. Чаще всего так называли человека твёрдого, несгибаемого нрава, или же кузнеца, который работал с железом. В славянской традиции прозвища по металлам и ремёслам были в ходу, и «Железный» — одно из самых устойчивых. Менее вероятно, что прозвище дали за физическую силу: железо ассоциировалось скорее с крепостью духа и надёжностью, чем с мускулами.

Интересна морфологическая деталь: в фамилии сохранилось полное прилагательное «железн-», а не краткая форма «желез-», как в фамилии Железко. Это указывает на то, что прозвище звучало именно как «Железный», а не как «Железо». В украинской ономастике фамилии на «-енко» от полных прилагательных встречаются реже, чем от прозвищ-существительных, что делает Железнеченко лингвистически примечательным вариантом.

Географически фамилия тяготеет к юго-востоку Украины и приграничным с ней областям России (Белгородская, Курская, Воронежская). В центральных и западных регионах Украины чаще встречаются формы Железняк или Железко, а на севере России — Железнов. Железнеченко — типичный пример «переходной» фамилии, где украинская модель бытования смешалась с русским лексическим фондом. Сословно её носители в XIX веке были преимущественно крестьянами и казаками, реже — мещанами. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

Если сравнивать с однокоренными, то Железнеченко стоит в одном ряду с Железняченко и Железняченков. Все они образованы от одного корня, но разными суффиксами. Разница лишь в том, что в основе Железнеченко лежит прилагательное, а в основе Железняченко — существительное «железняк» (кузнец по железу или руда).