Фамилия Литюх — редкая, её не встретишь в сотнях записей, и это сразу подсказывает, что перед нами не стандартная «служилая» фамилия на -ов или -ин, а скорее прозвищная, застывшая в форме краткого прилагательного или существительного. Модель образования здесь архаичная: суффикс -юх (как в фамилиях Лепюх, Харюх, Костюх) характерен для восточнославянских прозвищ, часто с оттенком просторечия или уменьшительности. В основе лежит личное имя или прозвище Литюха — так могли назвать человека невысокого роста, юркого или, напротив, медлительного, если отталкиваться от диалектных значений.

Самая прямая версия связывает фамилию с украинским или южнорусским словом «литюх» — так в некоторых говорах называли легкомысленного, ветреного человека, а также того, кто «литює» (суетится, мечется без толку). Есть и другая, более прозаичная гипотеза: Литюх могло быть производным от имени Лит (сокращение от Владислав или литовского имени) с экспрессивным суффиксом -юх. В таком случае фамилия указывала на связь с литвинами — выходцами из Великого княжества Литовского, которых в русских землях нередко звали «литвой» или «литюками». Но это скорее народная этимология: прямых доказательств, что предок был литовцем, нет.

Географически фамилия тяготеет к западу России и Украине. В дореволюционных метриках Литюхи встречаются в Черниговской, Полтавской и Могилёвской губерниях — как раз на бывших землях Речи Посполитой, где прозвища с суффиксом -юх были обычны. Сословно носители чаще всего были крестьянами или мещанами: дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что подтверждает её народное, неофициальное происхождение.

Любопытно, что в белорусском языке «ліцюх» означает «литейщик» (от «ліць» — лить металл). Если допустить, что фамилия возникла на белорусской почве, предок мог быть мастером-литейщиком. Однако эта версия менее вероятна: прозвища по ремеслу обычно оформлялись суффиксами -ец, -ник (литейщик, литеец), а -юх в профессиональных названиях почти не встречается. Так что основным остаётся прозвищное значение — характеристика человека по поведению или внешности.