Фамилия Жермоленко — редкий случай, когда написание прямо указывает на возможную ошибку переписчика или диалектное произношение. Скорее всего, перед нами не самостоятельная фамилия, а фонетический вариант более распространенной фамилии Жернаков или Жерноков. Основа здесь та же: «жерно» — устаревшее название ручной мельницы, жернова. В говорах, где «о» произносили как «а» или редуцировали, фамилия могла закрепиться в форме Жермак, а с украинским суффиксом -енко — превратиться в Жермаченко или Жермоленко.

Суффикс -енко — типичный для украинской и южнорусской ономастики, он означает «маленький» или «сын такого-то». То есть Жермоленко — это «сын Жермола» (или «сын того, кто работает с жерновами»). Сама основа «жермол» могла возникнуть из слова «жернов» через народную этимологию: люди слышали в фамилии знакомое «молоть» или «молот», отсюда и перестановка звуков.

С географической точки зрения фамилия встречается в основном на востоке Украины и в приграничных областях России — в Харьковской, Сумской, Белгородской областях. Это зона, где пересекались русские и украинские говоры, и где письменная фиксация фамилий часто страдала от неграмотности писарей. Прозвище «Жермол» могло относиться к мельнику или к человеку с тяжелым, «каменным» характером — так в народе называли упрямых или медлительных людей.

В отличие от фамилий на -ов или -ин, Жермоленко не указывает на принадлежность помещику или боярскому роду. Это фамилия крестьянская или казацкая, возникшая в среде ремесленников и земледельцев. Единственная сложность — без архивных записей XVIII века трудно определить, была ли форма Жермоленко исходной или возникла как искажение от Жерначенко. Но сам факт такого необычного звучания делает фамилию ярким примером того, как живая речь перекраивает книжные формы.