Фамилия Голотюк образована по распространённой украинской модели с суффиксом -юк, который указывает на принадлежность: «сын Голота» или «потомок человека по прозвищу Голот». Такие фамилии на -юк типичны для западных регионов Украины, особенно для Волыни и Подолья, где суффикс -юк заменял более привычные в центральных областях -енко.

Основа фамилии — прозвище Голот. Его первичное значение неочевидно, и здесь возможны две версии. Первая связывает прозвище с диалектным словом «голот» — так в некоторых говорах называли черёмуху. В этом случае Голотом могли прозвать человека, жившего у черёмуховой рощи или возле отдельного дерева. Прозвища от названий деревьев — не редкость в славянской ономастике: они привязывали человека к месту жительства или указывали на характерный ориентир возле его усадьбы. С черёмухой в народной культуре связано много примет — от охотничьих и рыбацких до земледельческих: «Пшеницу сей, когда зацветёт черёмуха», — напоминали хлеборобы. Но в прямом значении прозвища этот круг примет не играет роли; он лишь показывает, насколько знаком и важен был человеку тот самый «голот».

Вторая, менее вероятная версия — от украинского «голота» (беднота, неимущие люди). В таком случае прозвище Голот могло указывать на небогатое положение человека. Однако против этой версии говорит то, что прозвище, образованное от абстрактного социального понятия, редко закреплялось в качестве индивидуального имени без дополнительного уточняющего суффикса — обычно говорили «Голота» (как известная историческая личность, казацкий предводитель), а не «Голот». Форма «Голот» скорее тяготеет к конкретному предметному значению.

Словообразовательный анализ подтверждает украинское происхождение фамилии: суффикс -юк — типичный патронимический показатель. Со временем прозвище Голот, закрепившись за родоначальником, дало фамилию его потомкам: Голотюк буквально означает «Голотов сын».