Фамилия Логвынюк — характерный пример украинской модели фамилий на -юк, распространённой в западных и центральных областях Украины. Этот суффикс (наряду с -ук, -чук) изначально указывал на сына, ученика или младшего родственника человека, чьё имя или прозвище легло в основу. То есть Логвынюк — это «сын Логвыня» или «потомок Логвыня».

Основа фамилии — мужское имя Логвин (или Логвын), которое является восточнославянской народной формой крестильного имени Лонгин. Имя Лонгин (от латинского longus — «длинный») в святцах связано с сотником Лонгином, который, по преданию, пронзил копьём ребро распятого Христа и позже обратился в христианство. В народном произношении имя претерпело изменения: начальное «Лон» перешло в «Лог», а мягкое «г» дало вариант Логвин. В украинском языке звук [г] произносится как фарингальный [h], что закрепилось в написании «Логвин» или «Логвын».

Таким образом, Логвынюк — типичная патронимическая фамилия (по отцу). Её носители — потомки человека по имени Логвин (Логвын). С точки зрения географии, фамилия тяготеет к Волыни, Подолью и западной части Полесья: наибольшая концентрация Логвынюков фиксируется в Ровненской, Хмельницкой и Тернопольской областях. В России она встречается редко и чаще всего — в среде переселенцев с Украины или их потомков.

Стоит отметить, что в русской традиции та же основа дала фамилии Логвинов (с суффиксом -ов) и Логинов (от церковной формы имени). Украинский вариант на -юк сохранил более архаичную словообразовательную модель, распространённую в крестьянской среде, где фамилии часто фиксировались не раньше XVIII–XIX веков. Поэтому Логвынюк — фамилия не древняя, но прочно связанная с историей украинского села и традицией называть людей по отцу, а не по ремеслу или месту жительства.