Фамилия Деменчак — яркий пример того, как суффикс может рассказать о происхождении человека точнее, чем корень. Она образована по западноукраинской модели: к основе Демен- добавляется суффикс -чак. В украинской ономастике этот суффикс часто указывает на носителя определённого признака или на происхождение от кого-то (аналогично русскому -ович). То есть Деменчак — это буквально «сын Демена» или «человек, относящийся к Демену».

Основа Демен- — это народная форма крестильного имени Дементий (от латинского Domitius, «укротитель»). В украинской и белорусской среде имя часто сокращали до Демен, Дема, откуда и пошли фамилии Деменюк, Деменчук, Деменко. Деменчак стоит в этом же ряду, но с другим суффиксом. Если Деменчук — это более массовый вариант, типичный для Волыни и Полесья, то Деменчак локализуется уже.

География фамилии довольно узкая. Основной ареал — западные области Украины, особенно Львовская, Ивано-Франковская и Тернопольская. Встречается она и в соседней Польше (Demenczak), что подтверждает её происхождение с исторических земель Галиции. В России фамилия редкая, её носители — в основном потомки переселенцев конца XIX — начала XX века.

Интересная деталь: в отличие от фамилий на -чук, которые могли означать «маленький» или «ученик», -чак в украинской традиции чаще закреплялся за взрослым человеком, выделяя его по отцу или по характерной черте. Поэтому Деменчак — это не «сынок Демена», а скорее «Деменов человек» или «потомок Демена» в прямом смысле.

Споров вокруг корня почти нет. Версия о связи с польским demencja (слабоумие) — народная этимология, лингвистически несостоятельная. Ударение в фамилии стабильное: на последнем слоге — Деменча́к. В дореволюционных метриках встречается написание через «ѣ» (Деменчакъ), что не меняет сути.