Фамилия Зозуленко образована по распространённой в украинской ономастике модели: к основе прозвища или мирского имени Зозуля добавлялся уменьшительный суффикс -енко. Этот суффикс в XVI–XVII веках в Поднепровье и Слобожанщине служил главным маркером семейного имени, означая «сын» или «потомок». Таким образом, Зозуленко — буквально «сын Зозули».

Основа фамилии — слово «зозуля», которым в украинском языке называют кукушку. В народной культуре эта птица имела двойственное значение. С одной стороны, кукушка — символ материнской печали и одиночества: в песнях и поверьях она «кукует» над покинутым гнездом или оплакивает умерших. Отсюда могло возникнуть прозвище для нерадивого родителя, который оставляет детей без присмотра, — «кукует» на стороне. С другой стороны, кукушка считалась вещей птицей, предсказывающей срок жизни или замужество, и имя Зозуля иногда давали как оберег: чтобы ребёнок рос в ладу с природой и перенял её жизненную силу.

В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, которые чаще фиксировали принадлежность к отцу-крестьянину или ремесленнику, фамилии на -енко в Речи Посполитой, а затем и в Российской империи охватывали все сословия украинского населения — от казаков до мещан и крестьян. Поэтому по одной фамилии Зозуленко невозможно определить социальный статус предка: это мог быть и запорожский казак, и сельский пасечник, и горожанин.

Сейчас фамилия Зозуленко чаще встречается в центральных и восточных областях Украины, а также среди потомков украинских переселенцев в России, Казахстане и странах дальнего зарубежья. В дореволюционных переписях её записывали по-разному: Зозуленко, Зозуленок, Зозулянко, — что отражает живые диалектные особенности произношения суффикса.

В современном украинском языке есть и однокоренные фамилии — Зозуля, Зозулинец, Зозулько. Все они восходят к одному корню, но суффикс -енко у Зозуленко ясно указывает на отчество второго уровня: не просто «Зозуля», а «потомок того, кого звали Зозуля». Такая модель была особенно популярна на Левобережье, где фамилии на -енко к XVIII веку почти вытеснили другие типы.