Фамилия Чавалюк — характерный пример восточнославянской фамилии, образованной с помощью уменьшительно-ласкательного суффикса -юк. Этот суффикс особенно распространён на западноукраинских и белорусских землях, где он выполнял ту же роль, что и русские -ов/-ев: указывал на принадлежность человеку или его потомку. По модели «имя/прозвище + -юк» фамилия Чавалюк означает «маленький Чаваль» или «сын/потомок Чаваля».

Основа фамилии — прозвище Чаваль. Его происхождение неочевидно и допускает несколько версий. Наиболее вероятная связь — с диалектным глаголом «чавать» или «чавкать», то есть издавать характерные звуки при еде, чавкать. В таком случае прозвище Чаваль могли дать человеку за манеру есть, за привычку громко причмокивать. Прозвища по физиологическим особенностям или поведению за столом — распространённый пласт русской и украинской антропонимии: вспомним фамилии Чавкин, Чавкунов, Чвань.

Менее вероятна, но возможна версия о заимствовании из тюркских языков. В тюркских наречиях есть слово «чавал» — мешок, куль, иногда так называли полного, неповоротливого человека. Если предки Чавалюков жили в зоне контакта с тюркским населением (южные регионы Украины, Крым, Причерноморье), прозвище могло прийти оттуда. Однако для фамилии с суффиксом -юк, типичной для Волыни, Полесья и Подолья, тюркская версия выглядит менее убедительной — географически эти места далеки от зон активного тюркского влияния.

Фамилия Чавалюк редкая. Она не встречается среди массовых фамилий ни в России, ни в Украине. Это говорит о том, что род был немногочисленным или сосредоточенным в одном-двух сёлах. Поскольку суффикс -юк в чистом виде (без наращения -ов) — признак украинской фамильной модели, наиболее вероятно, что корни Чавалюков — на западе Украины, в исторической Волыни или на Хмельнитчине. Встречаемость фамилии в Беларуси также возможна, но менее типична: белорусский аналог чаще звучал бы как Чаваль или Чаваленок.

Сословно носители фамилии Чавалюк, скорее всего, относились к крестьянам или казакам. Суффикс -юк в массе своей давал фамилии простым людям, а не дворянам, которые чаще оформляли фамилии на -ский или -ович. Если в роду были грамотные люди, фамилия могла писаться через «ё» — Чавалёк, но в официальных документах XIX века закрепилась форма Чавалюк.