Фамилия Малюх образована от прозвища или имени Малюх, а тот, в свою очередь, — от корня «мал-». В основе лежит древнерусское слово «малый» в значении «невысокий ростом», «младший по возрасту» или «незначительный по положению». Суффикс -юх- в русских фамилиях встречается реже, чем -ов или -ин, и характерен скорее для украинской и белорусской традиции. Он придаёт слову уменьшительно-ласкательный или, наоборот, пренебрежительный оттенок. Сравните: «малюх» — буквально «маленький человек», «малыш».

Ономасты относят эту модель к «полуотчествам»: фамилия закрепилась в форме чистой основы, без патронимического суффикса (-ович, -ов). Такое оформление типично для западнорусских земель, особенно для Украины и юго-западных областей Беларуси. В польском языке существует аналогичное слово «maluch» (малыш, карапуз), что указывает на возможное влияние польской разговорной лексики. Если предки носителя фамилии жили на территории Речи Посполитой, прозвище могло возникнуть именно в польскоязычной среде.

Вторая версия связывает фамилию с производными от крестильного имени Малахия (в просторечии — Малах, Малюха). Это имя библейского происхождения, в переводе с древнееврейского — «вестник». Однако эта гипотеза менее вероятна: форма Малюх не характерна для сокращений от Малахии, там скорее ожидались бы Малахов или Малашкин.

Географически фамилия Малюх встречается в основном в Украине (Винницкая, Житомирская, Хмельницкая области) и на юге Беларуси. В России она редка и, как правило, принесена переселенцами из этих регионов. Сословного барьера у фамилии нет: «малюхами» могли называть и крестьянского сына, и мелкого ремесленника.

Родственными по корню и суффиксу можно считать фамилии Малюгин, Малюков, Малюшкин, а также украинские Малюженко, Малюхин. Но Малюх стоит особняком именно из-за окончания на согласный: это не русифицированная форма, а сохранившая исходное прозвище в его первоначальном виде.