Фамилия Думалюк — редкий пример, где прозвище застыло в почти неизменном виде, а не превратилось в привычное притяжательное прилагательное. В ней слышна живая речь: основа «думал» и суффикс -юк, типичный для западноукраинских и белорусских фамилий. Если бы фамилия образовалась в великорусских землях, она звучала бы как Думалов или Думалкин, но суффикс -юк выдает юго-западное происхождение — скорее всего, Волынь, Подолье или Гродненщина.

Смысл прозвища лежит на поверхности: Думалюк — это «тот, кто думал». Но что стоит за этим глаголом? В народной речи «думать» часто означало не просто размышлять, а медлить, колебаться, быть нерешительным. Прозвище Думайло или Думалюк могли дать человеку задумчивому, нерасторопному или, наоборот, рассудительному, склонному к долгим раздумьям перед действием. Встречается и другая версия: в некоторых говорах «думать» употребляли в значении «полагать, считать» — тогда прозвище могло закрепиться за тем, кого считали мнительным или подозрительным.

Суффикс -юк в фамилиях этого типа обычно указывал на сына или потомка: Думалюк — буквально «сын Думала». Исходная форма Думал (или Думало) была прозвищным именем, которое со временем утратилось, оставив след только в фамилии. В польской ономастике есть параллели: фамилии типа Dumala, Dumała с тем же корнем и значением «задумчивый».

Фамилия крайне редкая. По современным данным, основная масса носителей сосредоточена на западе Украины и в приграничных районах Беларуси, единичные семьи встречаются в России — вероятно, потомки переселенцев конца XIX — начала XX века. В дворянских родословных книгах Думалюки не значатся: это фамилия крестьянского или мещанского сословия, где прозвище давалось по характерной черте поведения.