Фамилия Фраюк — довольно редкая и её происхождение напрямую связано с именем, а точнее, с его народной формой. В основе лежит крестильное имя Фрол (от латинского florus — «цветущий»). В русских говорах это имя часто произносили как Фрал, отсюда и пошла основа «Фра-» с чередованием гласных.

Ключевая особенность — суффикс -юк. Это типичный патронимический (отцовский) суффикс для западнорусских земель, особенно для украинского, белорусского и южнорусского пограничья. Он заменяет великорусское «-ов» или «-ин». То есть Фраюк — это буквально «сын Фрала» или «потомок Фрала». Такая модель образования говорит о том, что предки носителя фамилии жили на территории, где была распространена украинская или белорусская ономастика: это могла быть Черниговщина, Гомельщина, Волынь или юг Брянской области.

Реже, но нельзя исключать, что прозвище Фрай могло произойти от глагола «фрать» (в диалектах — «есть, жрать», иногда грубо). Тогда Фраюк — «сын обжоры». Однако это менее вероятно: имя Фрол было очень популярно в крестьянской среде, и именно оно дало массу фамилий (Фролов, Фролкин, Фроленко, Фролович). Фраюк — один из вариантов этого ряда, но с характерным фонетическим сдвигом.

Поскольку фамилия образована от имени, никакого сословного барьера у неё не было. Фраюками могли быть и крестьяне, и казаки, и мещане. Фамилия не указывает на профессию, но чётко фиксирует родство по отцу. Встречается она преимущественно на западе России, в Беларуси и на Украине, что подтверждает её ареальную привязку к зоне распространения суффикса -юк.