Фамилия Калмук — редкий случай, когда прозвище перешло в фамилию почти без изменений, без типичных русских суффиксов -ов, -ев или -ин. В этом её главная особенность: перед нами не «чей-то сын» (Калмуков), а прямое именование человека по характерному признаку.

Основа фамилии — слово «калмук» (или «калмык»). В русских говорах, особенно на юге и юго-востоке, так называли не только представителя народа калмыков, но и любого смуглого, черноволосого человека, а иногда — бродягу или нелюдимого. Прозвище давали по внешности: за тёмный цвет волос, смуглую кожу, раскосые глаза. Встречались варианты написания через «ы» — Калмык, но форма Калмук закрепилась как фамильная.

Географически фамилия тяготеет к зонам контакта с кочевыми народами: Дон, Нижнее Поволжье, Северный Кавказ. В казачьей среде прозвище Калмук могло означать не столько этническую принадлежность, сколько внешнее сходство или даже пренебрежительное отношение к одиночке. Однако со временем оно утратило негативный оттенок и стало фамилией.

В ономастической литературе такая модель (прозвище → фамилия без суффикса) встречается редко и характерна для поздних, часто крестьянских фамилий, которые не успели пройти полную «русификацию» через патронимический суффикс. Б. Унбегаун в «Русских фамилиях» отмечает, что подобные случаи — это, как правило, прямые прозвища, зафиксированные в документах.

Таким образом, Калмук — это фамилия-характеристика. Предок носителя, скорее всего, выделялся внешностью или поведением среди окружающих, и это отличие закрепилось за ним как единственное родовое имя.