Фамилия Громоляк — редкий пример восточнославянской фамилии, образованной не от имени, профессии или черты характера, а от звукоподражательного глагола. В её основе лежит экспрессивный корень гром-, связанный с грохотом, шумом, раскатами. Однако ключевую роль играет суффикс -як, который в польской, украинской и белорусской ономастике часто указывает на деятеля: «тот, кто делает что-то». Если сравнить с фамилиями Громов (сын Грома) или Громыко (от уменьшительного Громыка), то Громоляк стоит особняком — это активное прозвище.

Прямое значение фамилии — «громыхающий», «грохочущий». Прозвище Громоляк могли дать человеку с громким голосом, тяжёлой походкой или шумным нравом. В крестьянской среде так могли окрестить кузнеца (от грохота молота) или возчика, чья телега гремела на ухабах. Менее вероятна, но возможна связь с диалектным громоляка — «неуклюжий, тяжёлый человек» (по аналогии с «громоздкий»). Слово не фиксируется в литературном языке, но могло бытовать в говорах Полесья или Подолья.

Географически фамилия тяготеет к западноукраинским и польским землям. Суффикс -як типичен для фамилий Западной Украины (Шевчук, Ковальчук, Гончарук), но в сочетании с корнем гром- встречается редко. В России фамилия почти не распространена, что подтверждает её региональное происхождение. В польском языке есть слово grzmot (гром), от которого могли образовать Grzmotlak, а затем — в украинской адаптации — Громоляк.

С точки зрения словообразовательной модели, это прозвище-характеристика, перешедшее в фамилию без дополнительных суффиксов (-ов, -ин). Такие фамилии обычно древнее «патронимических» на -ович или -ский: они закреплялись за человеком при жизни, а не передавались от отца. Поэтому предок-носитель прозвища Громоляк, скорее всего, жил не позднее XVII века в одном из сёл Волыни или Галичины.

В отличие от фамилий Громов или Громовников, где корень указывает на природное явление, Громоляк несёт отпечаток бытового юмора или грубоватой наблюдательности. Соседи не сравнивали человека с громом — они слышали, как он гремит.