Фамилия Чемелюк — это классический пример украинской фамилии, образованной по патронимической модели с помощью суффикса -ук/-юк. Этот суффикс, широко распространённый на западе и в центре Украины, указывает на происхождение от отца или предка: Чемелюк буквально означает «сын Чемеля» или «потомок Чемеля». В польском влиянии на украинскую ономастику суффикс -юк нередко заменял более северные варианты, что указывает на вероятные корни носителей фамилии в Волынской, Подольской или Галицкой губерниях.

Основа фамилии — прозвище Чемель. Его происхождение неоднозначно, но наиболее вероятная версия связывает его с диалектным словом «чемель» (или «чеміль») — так в некоторых говорах называли хмель, вьющееся растение. Прозвище мог получить человек, занимавшийся выращиванием или сбором хмеля, либо же обладатель кудрявых, вьющихся волос, напоминающих хмелевые побеги. Менее распространённая гипотеза возводит основу к тюркскому «чемен» (луг, пастбище) — в этом случае прозвище могло указывать на место жительства или занятие скотоводством, но для украинского ареала эта версия выглядит натянутой.

Интересная деталь: фамилия Чемелюк практически не встречается в центральных и восточных областях России, где преобладают фамилии на -ов/-ев. Это делает её ярким маркером западноукраинского происхождения. В дореволюционных документах написание могло варьироваться: Чемелюкъ, Чемельюк, а в польских записях — Czemeluk. Носители фамилии чаще всего относились к крестьянскому или казацкому сословию, фамилия не была дворянской. Точных исторических сведений о знаменитых Чемелюках нет — это фамилия простых людей, ремесленников и земледельцев, чьё прозвище закрепилось за родом несколько столетий назад.