Фамилия Коровайнюк — яркий пример того, как украинская словообразовательная модель превратила бытовое слово в родовое имя. Её основа — «коровай» (каравай), то есть обрядовый круглый хлеб. В украинском языке это слово имело и более широкое значение: «короваєм» называли не только свадебный хлеб, но и любого пышного, круглого человека, а иногда — неуклюжего, медлительного. Суффикс -юк типичен для западноукраинских и подольских фамилий и указывает на потомка или носителя признака: Коровайнюк — «сын коровайника» или «человек, имеющий отношение к короваю».

Вероятнее всего, первый носитель фамилии был пекарем, который выпекал обрядовые хлебы, или же получил прозвище Коровай за внешность или манеру поведения. Второй вариант менее распространён, но тоже возможен: в некоторых говорах «короваєм» называли человека, который любит поесть или ходит вразвалку. Отметим, что фамилия не могла возникнуть от слова «корова» — это народная этимология, не подтверждённая лингвистически: корень «коров-» в украинском языке даёт фамилии типа Коровиченко, а «коровай» — самостоятельная лексема.

Географически фамилия сосредоточена в западных областях Украины — на Волыни, в Ровенской и Хмельницкой областях, реже встречается в центральных регионах. В России она редка и обычно принадлежит потомкам переселенцев с Украины. Интересно, что в польском языке существует аналогичная фамилия Korowajniuk, что подтверждает её давнее бытование на землях бывшей Речи Посполитой.

Сословно носители фамилии относились к крестьянству и казачеству — среди Коровайнюков не было дворянских родов, что типично для прозвищной фамилии ремесленного происхождения. Встречаются варианты написания: Коровайнюк, Коровайнік, но украинская норма фиксирует именно форму с -юк. В документах XIX века фамилию могли записывать через «и» — Коровайник, но это скорее русификация, чем самостоятельная ветвь.