Фамилия Кирнасюк — яркий пример украинской модели фамилий на -юк, характерной для запада Украины, особенно Волыни и Подолья. Суффикс -юк (вместе с -ук, -чук) обозначал «малого», «сына» или «ученика»: Кирнасюк буквально — «сын Кирнаса» или «потомок человека по прозвищу Кирнас». Такая модель была самой массовой в украинской антропонимии, и фамилии на -юк часто встречаются в Винницкой, Хмельницкой, Ровенской и Житомирской областях.

Основа фамилии — прозвище Кирнас. Его происхождение неочевидно, и здесь есть две правдоподобные версии. Первая: от диалектного украинского слова «кирнас» или «кирно́с» — так в некоторых говорах называли человека с крупным или вздёрнутым носом (сравните с польским «kiernos» — «курносый»). Вторая версия связывает прозвище с тюркским корнем «кир» (грязь, земля) или «кирна» (сварливый, бранящийся) — через контакты запорожских казаков с татарами и турками. В любом случае, прозвище носило бытовой или характерологический смысл: так могли назвать либо человека с заметной внешней чертой, либо сварливого и неуживчивого.

В польских и старых русских документах встречаются схожие фамилии: Кирнос, Кирнасовский, Кирназевич. Кирнасюк — более поздняя, «сыновья» форма, которая окончательно закрепилась в XIX веке, когда украинские крестьяне массово получали фамилии при освобождении от крепостной зависимости. Носители фамилии исторически относились к сельским сословиям: крестьяне и казаки, жившие на территории Юго-Западного края Российской империи.

Сейчас фамилия встречается редко, в основном на Украине и в западных областях Беларуси, а также среди потомков эмигрантов в Канаде и США. В России — единичные случаи, обычно связанные с переселением украинцев в XIX–XX веках. Ударение, скорее всего, падает на последний слог: Кирнасю́к, хотя в речи самих носителей возможны варианты.