Фамилия Ахтемичук происходит от украинско-белорусской народной формы крестильного имени Артемий. В основе лежит имя Ахтемий, которое возникло в результате местного произношения и адаптации церковного канонического имени. Само имя Артемий восходит к древнегреческому слову со значением «здоровый, невредимый» — так называли в честь богини Артемиды, покровительницы всего живого и здорового.

Суффикс -ук (в варианте -чук после заднеязычного звука) — один из самых распространённых в украинской и юго-западной белорусской ономастике. Он указывает на «малого» или «потомка»: Ахтемичук буквально означал «сын Ахтемия» или «маленький Ахтемий». Такие фамилии обычно закреплялись за детьми, когда отца в деревне знали по имени, а семью называли по его имени с суффиксом принадлежности.

Географически фамилия Ахтемичук тяготеет к западным регионам Украины и приграничным районам Беларуси — именно там народная форма Ахтемий встречается чаще, чем в центральных или восточных землях. В документах XVII–XVIII веков эта фамилия могла записываться как Ахтемиченко или Ахтемович, но вариант с суффиксом -чук закрепился именно в среде крестьян и казаков, где наследование по отцу обозначали именно этой моделью.

С точки зрения словообразования фамилия уникальна тем, что сохранила начальное «Ах-» вместо более привычного «Арт-» или «Артем-». Это не ошибка письма, а живое диалектное произношение: в некоторых говорах «р» перед «т» выпадало, упрощая звуковой ряд. Поэтому Ахтемичук — не искажённая, а вполне самостоятельная форма, которая фиксирует местное произношение имени.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями, то Ахтемичук отличается от более распространённых Артемчук или Артеменко именно этим фонетическим признаком. Встретить её можно реже, но это как раз и делает её ценной для историка: она указывает на конкретную говорящую среду, где имя произносили без «р». Носители фамилии могли быть потомками крестьян или ремесленников из Волыни, Подолья или Полесья, где такие диалектные особенности были нормой.