Фамилия Дутчак образована от прозвища Дутый. В основе лежит глагол «дуть», который в русских говорах имел значение «усердно работать, силиться, жилиться». Однако прозвище Дутый могло относиться и к человеку с определенными чертами внешности или характера: в некоторых диалектах так называли спесивого, надменного либо полного, пухлого человека. Таким образом, прозвище могло указывать как на манеру поведения, так и на телосложение или даже на род занятий — например, на работу, связанную с раздуванием мехов в кузнечном деле.

Модель образования фамилии Дутчак нестандартна для русской ономастики. Суффикс -ак (в смягчённом варианте -чак) характерен прежде всего для западноукраинских и польских фамилий, где он выполняет роль уменьшительности или принадлежности. В данном случае к основе «дут-» добавился именно этот суффикс, что указывает на возможное происхождение носителей фамилии из западных регионов — Подолья, Галиции или Волыни. В украинской традиции фамилии с суффиксом -ак/-чак часто обозначали сына или потомка человека, названного прозвищем: Дутчак — «сын Дутого» или «потомок Дутого».

Позже прозвище Дутый, первоначально присоединённое к наследственному имени, полностью заменило его как в повседневной жизни, так и в официальных документах. Фамилия Дутчак фиксируется в исторических записях на территории современной Западной Украины, а также среди переселенцев в Сибирь и на Дальний Восток в конце XIX — начале XX века. Встречаются варианты написания: Дутчак, Дутчаков, Дутченко, но именно форма на -чак остаётся наиболее устойчивой и указывает на исходный регион бытования.