Фамилия Котнюк — типичный пример восточнославянской фамилии, образованной с помощью патронимического суффикса -ук/-юк. Эта модель особенно распространена в западных регионах Украины и на юго-западе Беларуси, где суффикс -юк указывал на принадлежность к роду: Котнюк — это, буквально, «сын Котна» или «потомок Котна». Основа «Котн-» в данном случае — это, скорее всего, производная форма от личного имени или прозвища Кот, Котко или Котень.

Исходное слово «кот» в древнерусском языке имело те же значения, что и сегодня: домашнее животное. Прозвище Кот могли дать человеку за какие-то кошачьи черты — мягкость, хитрость, любовь к теплу или, наоборот, за ночной образ жизни. Однако нельзя исключать и более прозаичную версию: в некоторых говорах «котом» называли мелкого торговца, коробейника, который носил товар в котомке. В таком случае Котнюк — потомок торговца-разносчика.

С точки зрения словообразования, фамилия прошла через промежуточную форму: сначала от прозвища Кот образовали уменьшительное Котня (с суффиксом -ня, который мог придавать оттенок ласкательности или, наоборот, указывать на молодого человека), а затем к этой основе добавили -юк. Без промежуточной ступени Котнюк звучал бы как Котюк — такие фамилии тоже существуют, но они редки, в то время как Котнюк встречается заметно чаще.

Географически фамилия привязана к западноукраинским землям: наибольшая концентрация носителей фиксируется в Волынской, Ровенской и Львовской областях. Встречается она и в Польше, но в польском написании — Kotniuk, что подтверждает украинское происхождение: для польского языка сочетание «тн» нехарактерно, и оно было бы упрощено, если бы фамилия возникла на польской почве.

Сравнение с однокоренными фамилиями показывает, что Котнюк — не единственная ветвь этого корня. Рядом существуют Котенко (украинская модель с -енко), Котов (русская модель с -ов) и Котюк (без промежуточного суффикса). Каждая из них указывает на разную историю закрепления прозвища: Котенко — «маленький Кот» или сын Кота, Котов — из северных и центральных регионов Руси, где преобладал суффикс -ов. Котнюк же остался в ареале, где патронимический суффикс -ук/-юк был основным способом образования фамилий.

Социальный контекст: фамилия не указывает на дворянское происхождение. В Речи Посполитой, куда входили земли современной Западной Украины, фамилии на -ук/-юк чаще всего носили крестьяне и мещане. Никаких известных исторических деятелей с этой фамилией в источниках не зафиксировано, что типично для фамилий, возникших в сельской среде и не попавших в дворянские родословные книги.