Фамилия Олюк — редкий пример, где географический ключ важнее морфологического разбора. Она почти наверняка украинская или белорусская, и указывает на западное, а не на великорусское происхождение. Суффикс -юк типичен для фамилий Волыни, Подолья, Полесья и Галиции: он заменяет великорусское -ов/-ев и означает принадлежность или родство — «сын такого-то» или «маленький, младший».

Основа — Ол-. Здесь возможны два пути, и оба ведут в народную ономастику. Первый: сокращение от личного имени Олексій (Алексей) или Олесь (Александр). В украинской среде имя Олекса давало формы Олюк, Ольчук — как уменьшительное для сына или младшего. Второй, более прозрачный: прозвище из диалектного «оля» — так в некоторых говорах называли оленя или лося. Тогда Олюк — «оленёнок», «оленеподобный», то есть прозвище, данное за быстроту, пугливость или внешнее сходство.

Спор между этими версиями невелик. Имяобразовательная модель (Ол- + -юк) встречается чаще: от имён Олександр, Олексій, Олена (Елена) массово возникали фамилии Оленюк, Олексюк, Ольховик. Прозвище от животного — более редкий случай, но отбрасывать его нельзя, особенно если фамилия записана в старых реестрах казаков или мещан, где прозвища были живы и естественны.

В написании фамилии есть одна особенность: она могла записываться как Олюк, Ольюк или Оллюк, в зависимости от местной канцелярии и говора. Твёрдый «л» в современном варианте — признак того, что фамилия прошла через русскую паспортную систему, которая не любила мягких согласных на конце.

Известных носителей с этой фамилией в открытых источниках почти нет, что подтверждает её локальный характер. Скорее всего, предки Олюков — крестьяне или ремесленники из западных губерний Российской империи, которые получили фамилию по отцу или по домашнему прозвищу. В советское время фамилия могла мигрировать в Сибирь или на Дальний Восток вместе с переселенцами, но её ядро остаётся на западе Украины и в южной Беларуси.