Фамилия Антонишак — яркий пример того, как славянская модель образования фамилий накладывается на неправославное имя. В основе лежит крестильное имя Антон (от римского родового имени Antonius), но не в его полной, а в уменьшительно-ласкательной форме. В украинском, польском и белорусском языках имя Антон часто редуцировалось до Антон(ь), а затем к нему добавлялся суффикс -иш- (сравните: Антониш — «маленький Антон»). Это типичный пример фамилии, образованной от патронима (имени отца) с помощью суффикса -ак. В польской и западноукраинской ономастике суффикс -ак (или -ак) часто указывал на сына или потомка: Антонишак — буквально «сын Антониша», то есть потомок человека, которого звали уменьшительным Антониш.

Географически фамилия тяготеет к территории современной Западной Украины (Львовская, Тернопольская, Ивано-Франковская области) и юго-восточной Польши (Подкарпатское, Люблинское воеводства). Встречается она и среди переселенцев в США, Канаде и Аргентине, куда во второй половине XIX — начале XX века уезжали галицкие крестьяне. Именно крестьянское происхождение — самая вероятная социальная основа: в тех краях фамилии на -ак, -ук, -чук были массовыми у сельского населения, в отличие от шляхетских фамилий на -ский.

Любопытная деталь: в польском языке у фамилии есть вариант написания Antoniszak. В русском языке она закрепилась через мягкий знак (Антонишак), хотя по правилам транслитерации с украинского и польского могла бы писаться и как Антонішак. Эта разница в орфографии — отражение того, что носители фамилии оказывались в разных языковых средах: в Российской империи её фиксировали на слух, а в Австро-Венгрии — по польским или украинским церковным книгам.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Антонов, Антоненко, Антонюк, Антоневич) показывает, что Антонишак стоит особняком: в ней двойная «уменьшительность» (сначала -иш, потом -ак). Это редкий случай, когда прозвище «внука» или «сына» образовано не от полного имени, а от уже уменьшенного. Если Антонов — прямой потомок Антона, то Антонишак — потомок «Антониша», то есть человека, которого в семье называли ласково и уменьшительно. Такая цепочка намекает на то, что предок, скорее всего, был младшим в роду или выделялся малым ростом — именно такие черты часто закреплялись в суффиксах.