Фамилия Барсук — из числа прозвищных, образованных напрямую от названия животного. Её носитель получил прозвище за сходство с барсуком: внешность, повадки или характер. В древнерусской традиции звериные прозвища не несли оскорбления — напротив, за ними стояли наблюдательность и уважение к силам природы. Барсук считался тотемом лекарей и знахарок: человек с его упорством способен выходить из трудных положений и держаться до конца, пока его не сломит болезнь. Барсук символизировал терпение и умение направлять гнев на то, чтобы изменить неприятные обстоятельства. Такая семантика могла закрепиться за реальным предком — знахарем, охотником или просто упрямым, выносливым человеком.

Исторические записи подтверждают древность фамилии. В работе С. Б. Веселовского «Ономастикон» упоминаются: Яков Барсук Аминев, начало XV века, Кострома; Матвей Барсук, 1565 год, Казань; а также Барсукы, XVI–XVII века, Мещера и Арзамас. Эти примеры показывают, что прозвище бытовало в разных землях — от северо-востока до центральной Руси, причём нередко без фамильного суффикса, то есть в чистом виде, как личное имя или прозвание.

Фамилия Барсук относится к безсуффиксной модели, редкой для русских фамилий. Обычно её считают украинской или белорусской по происхождению, где прозвища чаще переходили в фамилии без добавления -ов/-ев. В русской среде безсуффиксные фамилии встречаются реже и часто указывают на более позднее оформление или на влияние западнорусских земель. Поэтому Барсук мог возникнуть как на Украине, так и в южных или западных регионах России, а затем распространиться шире.

Встречается также вариант Барсуков — с типичным русским суффиксом принадлежности. Обе формы однокоренные, но Барсук — более архаичная и прямая. Искать её носителей стоит среди крестьян и казаков: прозвища по животным были особенно распространены в среде, где человек жил в тесной связи с природой. Сегодня фамилия нередка на Украине, в Беларуси и в южных областях России, что подтверждает её западнорусские корни.