Фамилия Каратнюк — типичный пример украинской фамилии, образованной по патронимической модели, то есть от имени или прозвища отца. Её сердцевина — основа «Каратн», к которой добавлен характерный украинский суффикс -юк, указывающий на потомка или принадлежность: «чей-то сын», «маленький». В украинской ономастике суффикс -юк особенно распространён на западе и в центре Украины, в меньшей степени — на востоке и юге. Поэтому Каратнюки, скорее всего, родом из Подолья, Волыни, Галичины или Полесья.

Что касается самой основы «Каратн», здесь возможны два основных объяснения. Первое и самое прямое: в основе лежит украинское слово «карати» — «наказывать», «карать». В таком случае Каратнюк — потомок человека, которого за суровый нрав или должность (например, сельского старосты, войта или даже палача) прозвали Каратнем. В украинских говорах слово «каратень» могло означать «каратель», «гроза», «суровый человек». Вторая версия, менее очевидная, но тоже возможная: фамилия могла возникнуть от диалектного варианта имени Корнелий или Корнилий. В народной речи эти имена нередко превращались в Корнат, Коротня, а затем и Каратня. Под влиянием аканья (особенно на юго-востоке Украины) «о» перешло в «а», и Корнатня превратился в Каратню. Сравните с фамилиями Коротнюк, Корнатюк, которые существуют параллельно.

Первая версия — от прозвища по характеру или занятию — выглядит предпочтительнее. Слово «карати» было живым и понятным, а прозвища такого рода (Гроза, Каратель, Лютый) давали нередко. К тому же в украинских реестрах XVII–XVIII веков встречаются прозвища Карат, Каратень, что подтверждает реальность такого словообразования.

Сословного барьера у фамилии не было: Каратнюками могли быть и казаки, и крестьяне, и мещане. Сейчас фамилия встречается нечасто, но устойчиво держится в западных областях Украины, а также среди украинской диаспоры в Канаде и США. В России она редка и обычно указывает на украинские корни семьи.