Фамилия Зуболенко — характерный пример украинской модели фамилий на -енко. Этот суффикс, один из самых распространённых в украинской ономастике, изначально имел значение «сын» или «потомок». Соответственно, Зуболенко — это «сын Зубола» (или «потомок Зубола»).

Основа фамилии — прозвище Зубол. В отличие от более прозрачных «зубастых» фамилий (Зубов, Зубарев), Зубол звучит необычно. Скорее всего, это сложное слово, образованное от «зуб» и глагола «болоть» (в древнерусском — «болеть», «ныть»). Таким образом, Зубол — человек, у которого болят зубы. Прозвище могли дать тому, кто часто жаловался на зубную боль, либо — с иронией — человеку с крепкими, «неболющими» зубами.

Встречается и другая версия: Зубол — прозвище от «зуб» и «болтать» (в значении «говорить»). Тогда «Зубол» — говорливый, бойкий на язык человек. Однако первая этимология, связанная с болью, более правдоподобна: в народе часто давали прозвища по физическим недугам или особенностям, и «зубная боль» — запоминающийся признак.

Фамилия Зуболенко — украинская по происхождению и форме. Её распространение в первую очередь связано с центральными и восточными регионами Украины, где суффикс -енко исторически преобладал. В России фамилия редка и встречается в основном в областях, граничащих с Украиной, или как результат миграции.

Интересно, что фамилия Зуболенко не имеет «двойников» с другими суффиксами (вроде Зуболов или Зуболенков) — это говорит о том, что прозвище Зубол было локальным и не получило широкого распространения за пределами украинской системы именования. Встречаются также варианты написания с одной «л» (Зуболенко), но это скорее ошибки в документах, чем историческая норма.