Фамилия Лукей — редкий случай, когда фамилия строится не на суффиксе принадлежности, а на самом имени в его чистой, неизменённой форме. Это так называемая «нетронутая» фамилия, образованная от полной формы канонического имени Лукей. В русской ономастике такой способ встречается нечасто — обычно фамилии «закрывали» суффиксами -ов, -ин, -ский, а здесь имя просто закрепилось как родовое прозвание.

Имя Лукей — это народная, разговорная форма церковного имени Лука. В святцах имя Лука греческого происхождения, означает «свет» или «рождённый на рассвете». В крестьянской и мещанской среде имя быстро обросло обиходными вариантами: Лукьян, Лукей, Луканя. Фамилия Лукей, таким образом, прямо восходит к этому просторечному варианту, без дополнительных переоформлений.

Словообразовательная модель здесь минималистична: основа (имя Лукей) становится фамилией без изменений. Это ставит фамилию в один ряд с такими же «чистыми» фамилиями, как Иван, Пётр, Сидор, но в случае с Лукей — это именно форма, а не полное каноническое имя. В некоторых регионах, особенно на западе России и в Беларуси, такие фамилии на -ей встречаются чаще, что может указывать на западнорусское или украинско-белорусское происхождение рода.

Поскольку фамилия не содержит суффикса, указывающего на сословие или географию, точных данных о социальном статусе первых носителей нет. Но сама форма говорит, что предок, скорее всего, был простым человеком — крестьянином или ремесленником, которого в документах записали по имени без отчества или прозвища. Спорных версий у фамилии Лукей немного: иногда её путают с фамилией Лука, но это разные основы, или пытаются вывести из редкого тюркского корня, но это натяжка — имя Лукей уверенно укладывается в славянскую ономастику.

Встречается фамилия прежде всего в южных и центральных областях России, а также на Украине, что подтверждает её связь с народными формами имени. Сегодня носители фамилии живут в основном в этих регионах, но точной статистики по численности нет — фамилия остаётся довольно редкой.