Фамилия Катерняк — хороший пример того, как суффикс может рассказать о географии предков больше, чем корень. Типичное окончание -як указывает на западное или юго-западное происхождение: такие фамилии массово встречаются на территории современной Украины, в Беларуси и в пограничных с ними областях России. Суффикс -як часто присоединялся к прозвищам или названиям занятий, образуя фамилии крестьян и мещан.

Основа — «катерн-» — скорее всего, восходит к диалектному или профессиональному слову. Самое прямое объяснение лежит на поверхности: «катерна» или «катерня» в южнорусских и украинских говорах могло означать нечто, связанное с катером — небольшим судном. Предок мог быть лодочником, перевозчиком или тем, кто строил и ремонтировал лодки. Однако в степных и лесостепных регионах, где фамилия встречается чаще всего (Полтавщина, Черкасчина, Харьковщина), крупных судоходных рек не так много, поэтому версия с речным промыслом не единственная.

Более правдоподобно, что в основе лежит прозвище Катерня, образованное от глагола «катерить» — в некоторых говорах это значит «шататься», «бродить без дела» или, наоборот, «торопливо ходить». Человек, получивший такое прозвище, мог быть непоседой или, напротив, праздным гулякой. Слово «катерна» также фиксируется в значении «кутерьма», «суматоха» — тогда прозвище могло закрепиться за суетливым или шумным человеком. В любом случае, фамилия не связана с церковным именем или календарным святым — это чисто мирское, обиходное прозвище.

В польском языке есть слово «kater» (похмелье), но маловероятно, что фамилия образована от него: в польской ономастике суффикс -ak (аналог -як) тоже распространен, но корень «катер-» в значении «похмелье» не дал бы устойчивых фамилий. Скорее всего, это параллельное звучание, а не родство.

С точки зрения словообразования, Катерняк — типичная «прозвищная» фамилия, где суффикс -як выполняет функцию патронимической или атрибутивной частицы: «сын Катерни» или «человек, имеющий отношение к Катерне». Сословно такие фамилии обычно принадлежали крестьянам или казакам — в реестрах запорожского казачества встречаются похожие по модели фамилии (Головняк, Шевченко, Гарбузяк). Дворянских родов с фамилией Катерняк не зафиксировано, что подтверждает её простонародное происхождение.