Фамилия Матюнка — редкий пример, когда прозвище или уменьшительное имя почти без изменений перешло в фамилию, сохранив свою первоначальную форму. В основе лежит имя Матюнка, которое является просторечной, ласкательной формой крестильного имени Матвей (от древнееврейского Маттитьяху — «дар Яхве»). В русской народной традиции имя Матвей давало целый ряд производных: Матюха, Матюша, Матюня и, соответственно, Матюнка. Суффикс -к- в данном случае не фамильный, а именной — он уменьшительно-ласкательный, что указывает на то, что фамилия образовалась напрямую от такого имени-прозвища без добавления стандартных суффиксов принадлежности (-ов, -ев, -ин).

Это тип так называемых «нестандартных» или «усечённых» фамилий, которые в русской ономастике встречаются реже, чем патронимы на -ов. Обычно они фиксировались в тех случаях, когда прозвище было настолько устойчивым, что воспринималось как основное имя человека. В официальных документах XVII–XVIII веков крестьянина или посадского могли записать просто как «Матюнка», и его дети наследовали это прозвище уже в качестве фамилии. Географически такие формы чаще встречались в северных и центральных губерниях России, где архаичные модели имяобразования сохранялись дольше.

Сравнение с однокоренными фамилиями показывает, что носитель фамилии Матюнка мог быть потомком человека, которого в быту звали именно ласково — Матюнкой, а не, скажем, Матвеем или Матюхой. Это отличает фамилию от массовых Матвеевых и Матюхиных. Впрочем, нельзя исключать, что в некоторых говорах слово «матюнка» могло иметь иное, диалектное значение — например, так могли называть человека маленького роста или с какой-то особой манерой речи (от глагола «матюкаться» в значении «браниться», но эта версия менее вероятна, так как имя Матвей даёт более прямой путь).

В современных базах данных фамилия Матюнка встречается эпизодически, что подтверждает её редкость. Основной ареал — вероятно, юг России (Краснодарский край, Ростовская область) и Украина, куда она могла попасть с переселенцами. Из-за того что фамилия склоняется (Матюнки, Матюнке), в документах её могли путать с украинской формой на -енко, но по происхождению она чисто русская, от канонического имени.