Фамилия Гребеняк — яркий пример южнорусской и украинской модели образования фамилий от названия ремесла. В основе лежит слово «гребень» (гребiнь), а суффикс -як указывает на принадлежность или характерное занятие. В украинской ономастике суффикс -як (как и -енко, -ук, -чук) активно использовался для обозначения лица по действию или профессии: гребеняк — это тот, кто делает гребни, то есть гребенщик.

В отличие от более распространённой русской фамилии Гребнев, образованной простым притяжательным суффиксом -ев, Гребеняк сохранил «живой» суффикс деятеля. Такие фамилии чаще встречаются в западных и центральных областях Украины, а также в прилегающих районах России (Брянская, Курская, Белгородская области), где исторически было сильно украинское влияние.

Ремесло гребенщика было узкоспециализированным и уважаемым: деревянные гребни для волос и расчёски для льна делали вручную, часто из самшита или клёна. Мастер мог работать в одиночку или входить в артель. Фамилия возникла не в дворянской среде, а в среде ремесленников и крестьян, что типично для прозвищных фамилий, закрепившихся в XVII–XIX веках.

Есть и другая, менее вероятная версия: от прозвища Гребеняк, данного человеку с «петушиным» гребнем — хохолком на голове или вспыльчивым характером. Но первая версия (профессиональная) подкрепляется словообразовательной моделью: суффикс -як в украинском языке крайне продуктивен именно в названиях профессий (ткач — ткаляк, коваль — коваляк, бондар — бондаряк).

В современных источниках фамилия фиксируется как редкая, с концентрацией в Винницкой, Хмельницкой и Черкасской областях Украины, а также среди потомков переселенцев на Кубани. В России носители Гребеняк встречаются единично, что подтверждает её региональный характер.