Фамилия Мистюряк звучит редко и сразу привлекает внимание своим окончанием. Она украинская или белорусская по происхождению: суффикс -як типичен для западноукраинских и южнобелорусских фамилий (сравните: Шевчук — Шевченко, но есть и Костюк, Павлюк). В русской традиции такие фамилии встречаются реже и обычно указывают на георгафию предков — выходцев из Правобережной Украины, Волыни или Галиции.

Основа фамилии — личное имя или прозвище Мистюра. Скорее всего, это разговорная форма христианского имени Дмитрий. В украинском и белорусском языках имя Дмитрий часто сокращалось до Митра, Митя, а далее появлялись варианты Мистюра, Мистюк. Суффикс -ур- в основе Мистюра — уменьшительно-ласкательный или пренебрежительный, как в словах «мазура», «хмура». Таким образом, Мистюряк — потомок человека, которого в быту звали Мистюра, то есть Митя, Дмитрий.

Есть и другая, менее вероятная версия: связь с диалектным украинским словом «мистюра» — так в некоторых говорах называли человека с большой головой или взлохмаченными волосами. Но эта гипотеза слабая, так как слово не зафиксировано в словарях как общеупотребительное, а фамилия встречается в основном в документах XIX века на территории Харьковской и Полтавской губерний, где имя Дмитрий было очень популярно.

Фамилия Мистюряк недворянская: суффикс -як в украинской ономастике почти всегда указывает на крестьянское или казацкое происхождение. Носители фамилии — потомки сельских жителей, ремесленников или казаков. В современных базах данных Мистюряки встречаются в России (в Ростовской области, Краснодарском крае) и в восточной Украине, что подтверждает миграцию из украинских губерний в XIX-XX веках.

Ударение в фамилии, судя по произношению в среде носителей, ставится на последний слог — Мистюря́к, хотя в некоторых семьях можно услышать и Ми́стюряк. Первый вариант более логичен для украинской модели словообразования.