Фамилия Гарбузюк — это типичный пример украинской фамилии, образованной от прозвища с помощью патронимического суффикса -юк. В основе лежит слово «гарбуз», которое в украинском языке означает «тыква» (и лишь во вторую очередь — «арбуз», хотя такое значение тоже встречается). Суффикс -юк характерен для западноукраинских и юго-западных белорусских земель: он заменяет более распространённое на востоке Украины окончание -енко и указывает на «малого», «сына» или «потомка» человека по прозвищу Гарбуз.

Прозвище Гарбуз могло закрепиться за человеком по нескольким причинам. Самое прямое объяснение — внешность: так могли назвать дородного, грузного или неповоротливого человека, по ассоциации с крупным плодом. Второй вариант — профессиональный: огородника или торговца, который выращивал или продавал тыквы. Но есть и третий, чисто обрядовый смысл, хорошо известный в Малороссии. Если сваты получали отказ, девушка могла поднести жениху гарбуза (тыкву) — это был символический и унизительный отказ. Прозвище Гарбуз в таком случае могло закрепиться за неудачливым женихом, а позже — за его родом.

Исторические источники подтверждают, что это прозвище бытовало в среде шляхты и мещан уже в XVII веке. В документах 1654 года упоминаются Левонтий, Микита и Кузьма Гарбузы — шляхта Рославского повета. Это показывает, что прозвище не было исключительно крестьянским или простонародным, а встречалось в разных сословиях. Со временем, по мере закрепления наследственных фамилий, к основе Гарбуз- добавился суффикс -юк, и потомок человека по прозвищу Гарбуз стал писаться как Гарбузюк.

Стоит обратить внимание на написание фамилии: в русском языке она часто искажается до «Горбузюк» или путается с фамилией Горбунов, но исходная форма чётко связана с украинским «гарбуз» (тыква), а не с русским «горб». Родственные фамилии — Гарбуз, Гарбузенко, Гарбузов — встречаются на всей территории Украины и в южных областях России, но вариант с суффиксом -юк указывает на более узкий ареал: преимущественно Волынь, Подолье, Галичину.