Фамилия Чепеляки — одна из тех, где географическая привязка и морфология сразу указывают на происхождение. Это типичная фамилия-«отчество» в форме множественного числа, распространённая в украинской и белорусской ономастике. Окончание «-яки» (а не «-як») выдаёт модель, характерную для восточных регионов Украины и юга Беларуси: так образовывали фамилии от имени или прозвища родоначальника, обозначая его потомков («чьи?» — Чепеляки, то есть «люди Чепеляка»).

Основа фамилии — прозвище Чепеляк. Его корень «чепел-» родствен украинскому «чепіляти» (цепляться, приставать) или «чепіти» (висеть). Скорее всего, Чепеляком называли человека с характерной походкой или манерой держаться — того, кто «цепляется» ногами, слегка приволакивает ногу, или же назойливого, приставучего человека. В некоторых говорах «чепеля» могло означать и неуклюжего, неловкого человека. Менее вероятна, но возможна связь с диалектным «чепель» (черенок, рукоятка) — тогда прозвище мог получить мастер, делавший ручки для инструментов.

В отличие от фамилий на «-енко» или «-ук», форма на «-яки» редко встречается за пределами Украины. В польских и белорусских землях аналогичная модель давала фамилии вроде Чепеляки, но с ударением на второй слог. В России эта фамилия почти не фиксируется, что подтверждает её юго-западное происхождение. Судя по архивным данным переписей XIX века, носители фамилии Чепеляки сосредоточены в основном в Полтавской, Черниговской и Киевской губерниях, что совпадает с ареалом распространения фамилий на «-як/-яка».

Сословно предки Чепеляков, скорее всего, были казаками или крестьянами. Форма фамилии не указывает на шляхетское происхождение — дворянские фамилии в тех краях чаще оканчивались на «-ський» или «-ович». Прозвище Чепеляк давали не по знатности, а по личной примете, что типично для простонародной среды.

Если сравнивать с однокоренными фамилиями: Чепель, Чепеленко, Чепелюк — все они от того же корня, но различаются суффиксами. Чепеляки — самая редкая из этой группы, что делает её хорошим маркером для генеалогического поиска: носители, скорее всего, происходят из одного небольшого села или хутора.