Фамилия Гембатюк — редкий случай, когда украинская модель образования накладывается на основу, звучащую совершенно не по-славянски. Суффикс -юк типичен для западных регионов Украины, особенно Волыни и Подолья: он указывал на «малого», сына или ученика человека, чьё имя или прозвище стало корнем. В данном случае основа Гембат — это не славянское имя, а скорее всего искажённое польское или немецкое слово.

Самая вероятная версия отсылает к польскому «gęba» (губа, рот, а в переносном смысле — наглый рот, крикун) или к его диалектным вариантам. В польских фамилиях известны Гемба, Гембаль, Гембаровский. Если добавить уменьшительный суффикс -ат (как в «губатый»), получится Гембат — «тот, кто с большой или заметной губой», «ротозей» или «говорун». Так могли прозвать человека с характерной внешностью или привычкой громко говорить. В украинском языке слово «гемба» тоже встречается, но реже, и имеет те же значения.

Менее распространённая, но возможная версия — связь с немецким «Gembat» или «Gembott», что могло быть заимствованным прозвищем переселенца из немецких колоний. Однако для украинской фамилии на -юк это менее характерно: такие прозвища обычно адаптировали, а не оставляли в чистом виде. Первая гипотеза выглядит убедительнее: фамилия Гембатюк — это «сын Гембата», а Гембат — прозвище по внешности или поведению.

Географически фамилия редкая, но встречается в западных областях Украины (Хмельницкая, Тернопольская, Ровенская) и среди потомков переселенцев в России. Ономастика по таким фамилиям скудна: в словарях Б. Унбегауна или В. Никонова прямых упоминаний нет, но модель образования — одна из самых продуктивных для украинских фамилий. В XIX веке носители фамилии, скорее всего, были крестьянами или мещанами, а прозвище закрепилось за родом именно через отчество: «чей ты?» — «Гембатюк».