Фамилия Змитроченко — яркий пример украинской фамилии, образованной от народной формы крестильного имени Дмитрий. Её основа, Змитрок, — это характерный для Украины и Польши фонетический вариант имени Дмитрок, которое, в свою очередь, является производной формой от Дмитрий. Каноническая церковная форма этого имени — Димитрий, а восходит оно к греческому слову, означающему «принадлежащий Деметре», богине плодородия. Таким образом, Змитроченко буквально понималось как «сын Змитрока».

Суффикс -енко, один из самых распространённых на востоке Украины, указывает на прямое родство: так называли детей по отцу. Если отец был Змитрок, то его сын становился Змитроченко. Вся фамилия строится по простой и понятной модели: личное имя в уменьшительной форме плюс патронимический суффикс.

Существует и другая, менее правдоподобная версия происхождения. Она связывает основу фамилии не с именем, а с прозвищем Змитрок, которое могло возникнуть от устаревшего польского глагола zmitrezyć — «зря потратить время», «промедлить». В этом случае прозвище мог получить медлительный, нерасторопный человек. Однако эта гипотеза слабее: во-первых, фамилии на -енко overwhelmingly (подавляюще) образуются от имён, а не от прозвищ, а во-вторых, звуковое совпадение с народной формой Дмитрия настолько точное, что версия об имени выглядит естественной и не требует дополнительных объяснений.

Интересно, что фамилия Змитроченко встречается не только в центральных и восточных областях Украины, но и в пограничных с Беларусью районах, что подтверждает её западнорусское происхождение. Аналогов по модели образования много: Иващенко, Грищенко, Тимошенко — все они строились точно так же, от уменьшительных форм имён.