Фамилия Лохматюк — это пример того, как внешняя, бросающаяся в глаза особенность человека становилась его прозвищем, а затем и наследственным родовым именем. В основе лежит прилагательное «лохматый», то есть косматый, с длинными, нечёсаными волосами. Такое прозвище мог получить человек с густой шевелюрой, который не следил за причёской, или, наоборот, просто обладатель кудрявых волос — в деревне это сразу выделяло его среди остальных.

Ключевая особенность фамилии — суффикс -юк. Это типичный украинский (и западнорусский) патронимический суффикс, означающий «маленький» или «сын». В отличие от великорусских -ов/-ев или -ин, которые отвечали на вопрос «чей?», суффикс -юк в украинской традиции указывал на прямое родство: Лохматюк — это буквально «сын Лохматого». Такая модель словообразования распространена на Правобережной Украине, в Подолье, на Волыни и в Белорусском Полесье.

Если смотреть шире, то фамилия стоит в ряду однокоренных, но образованных по разным моделям: Лохматов (русский вариант), Лохматый (прямое прозвище), Лохматенко (украинский вариант с другим суффиксом). Лохматюк — самая «компактная» форма, где корень сразу сросся с уменьшительно-родственным окончанием. Интересно, что прозвища по признаку «лохматости» давали не только людям — в некоторых говорах «лохматым» называли медведя, и прозвище могло перейти к охотнику или человеку с медвежьей силой и повадками. Но первая версия, по данным словарей прозвищ, всё же встречается чаще.

Социальный состав носителей фамилии был преимущественно крестьянским и казачьим. В реестрах Войска Запорожского XVII–XVIII веков встречаются прозвища от «Лохматого» — это была обычная практика фиксации внешних примет. Сословных перегородок фамилия не знала: дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, а значит, предки Лохматюков — свободные или зависимые земледельцы, ремесленники, казаки.