Фамилия Кармалак не вписывается в привычные для русского уха модели на -ов, -ин или -ский. Её окончание —ак указывает на иной, скорее всего, тюркский след. В русском языке суффикс -ак часто образует прозвища от глаголов (гуляка, зевака) или от тюркских основ (казак, табак), а в фамилиях он может сохранять исходное звучание без русификации. Скорее всего, перед нами фамилия, записанная в том виде, в каком её услышали при переписи: от тюркского прозвища или имени.

Если разбирать корень, то «карма» в тюркских языках (татарском, башкирском, казахском) означает «горсть», «пригоршня», а также «мера сыпучих тел». Отсюда могло возникнуть прозвище Кармалак — «тот, кто берёт горстями», «щедрый» или, наоборот, «жадный, загребающий». Другой вариант: основа восходит к «кармак» — «рыболовный крючок» (в татарском и башкирском). Тогда Кармалак — это «рыбак», «тот, кто ловит на крючок», или мастер по изготовлению крючков. Вторая версия правдоподобнее, потому что прозвища по ремеслу — один из самых частых источников фамилий.

Географически фамилия Кармалак встречается в основном среди татар, башкир и других народов Поволжья и Приуралья. В русских документах она могла закрепиться за крещёными татарами или выходцами из Казанского ханства, которые переходили на службу к московским князьям. Суффикс -лак (как в «кармалак») в тюркских языках образует имена деятеля или предмета, так что Кармалак — это не просто «крючок», а «человек с крючком» или «крючник».

Таким образом, предок носителя фамилии Кармалак с высокой вероятностью был либо рыбаком, либо кузнецом, делавшим крючки, либо получил прозвище за характерную черту — например, за привычку загребать всё горстями. Фамилия осталась без русских суффиксов, что говорит о позднем или неписьменном закреплении: её просто записали в метрику так, как произносили в быту.