Фамилия Хворостянюк звучит по-украински, и это не случайно: ее выдает суффикс -юк, который в украинской ономастике указывает на потомка («чей?» — Хворостянюк, то есть сын или внук Хворостяна). Такой суффикс типичен для центральных и западных областей Украины, особенно для Волыни, Подолья и Полесья.

Основа фамилии — прозвище Хворостян. Корень здесь — «хворост». В прямом смысле хворост — это сухие ветки, валежник, но в народной речи слово обрастало переносными значениями. Хворостяном могли назвать человека худого, сухощавого («сухой, как хворостина»), либо того, кто занимался заготовкой хвороста — например, крестьянина, собиравшего топливо в лесу. В некоторых говорах «хворост» означал еще и мелкую поросль, кустарник, так что прозвище могло относиться к человеку, жившему в густых зарослях.

Менее распространенная, но возможная версия связывает фамилию с диалектным «хворост» в значении «хворость, болезнь» (ср. «хворый»). Тогда Хворостян — человек болезненный, слабый здоровьем. Однако эта гипотеза слабее: в украинской традиции прозвища по внешности и роду занятий встречаются куда чаще, чем по состоянию здоровья.

Фамилия сравнительно редкая. Ее однокоренные «родственники» — Хворост, Хворостинин, Хворостенко, Хворостянов. Украинский суффикс -юк выдает в носителях выходцев из крестьянской среды: такие фамилии массово закреплялись в XIX веке, когда крестьянам давали фамилии по прозвищу отца. Дворянской или купеческой эта фамилия быть не могла — слишком простое, «бытовое» происхождение.

С точки зрения словообразования перед нами цепочка: хворост → Хворостян (прозвище с суффиксом -ян, характерным для украинских и южнорусских говоров) → Хворостянюк (потомок Хворостяна). Ударение в фамилии, скорее всего, падает на последний слог — Хворостяню́к, как и в большинстве украинских фамилий на -юк.