Фамилия Мачелюк — яркий пример украинской модели фамилии, образованной с помощью патронимического суффикса -ук/-юк. Этот суффикс в украинской ономастике выполняет ту же роль, что и русские -ов/-ев или -ин: он указывает на потомка, «сына» или «внука» человека, чьё имя или прозвище легло в основу. В данном случае основа — «Мачел», что сразу отсылает к разговорной или диалектной форме имени, прозвища или профессии.

Корень «Мачел» скорее всего восходит к имени Матвей (через украинскую форму Матвій, Матвієнко, но с возможным стяжением и озвончением). Однако более вероятна связь с польским или западноукраинским словом «maczela» — «начало, основание», или с прозвищем от глагола «мачати» (мочить, окунать). В таком случае прозвище Мачел мог получить человек, связанный с водой, болотом, или тот, кто занимался вымачиванием чего-либо (например, льна или кожи). Встречается и версия, что Мачел — это вариант имени Михаил (через диалектное «Михайло» → «Михал» → «Мачел»), но она менее убедительна из-за фонетических расхождений.

Географически фамилия Мачелюк тяготеет к западным регионам Украины: Волынь, Подолье, Галичина. Именно там суффикс -ук/-юк особенно распространён, и именно там сохранились диалектные формы имён и прозвищ, ставших основами. Если предок носителя фамилии был крестьянином или ремесленником, его прозвище Мачел могло закрепиться за семьёй и позже оформиться в официальную фамилию при переписях или паспортизации в XIX–XX веках.

В написании фамилии возможны варианты: Мачелюк, Мачелюк (с ударением на последний слог), а также Мачелюк (с ударением на второй слог, что реже). В русском языке фамилия часто записывается без изменений, но встречается и русифицированная форма Мачелюков — она указывает на то, что носитель или его предки переселились в русскоязычную среду и фамилию адаптировали под местную модель. Такие случаи нередки для украинских фамилий, попавших в общероссийский контекст.