Фамилия Палавнюк — редкий пример, где прозвище, лёгшее в основу, почти наверняка связано с огнём, но совсем не с пожарным делом. Корень здесь — «пал» или «палыч», то есть головня, тлеющий уголёк, обгоревшая деревяшка. В украинских и белорусских говорах «палавня» — это не просто головня, а то, что уже прогорело, но ещё дымит. Человек мог получить такое прозвище за смуглый цвет кожи, чёрные волосы или за то, что вечно возился у печи, пачкался сажей. Вполне вероятно и переносное значение: «палавня» — человек, который быстро вспыхивает гневом, но и быстро остывает.

Суффикс «-юк» — типичный для западных украинских земель, особенно Волыни, Подолья и Полесья. Он указывает на принадлежность к роду: Палавнюк буквально значит «сын Палавни» или «потомок того, кого прозвали Палавня». Такая модель образования фамилий характерна для крестьянской среды, где фамилии часто закреплялись в XVI–XVII веках по отцовскому прозвищу. Если бы фамилия появилась восточнее, скорее всего, она звучала бы как Палавнев или Палавнин.

Встречается фамилия в основном на западе Украины, в Ровенской и Волынской областях, единичные носители есть в Беларуси. В России Палавнюки — редкость, чаще всего это потомки переселенцев с Украины. Интересно, что фамилия не дала вариантов с ударением на последний слог — везде оно падает на «юк»: Палавню́к. Это дополнительно подтверждает её западноукраинское происхождение, где такие модели обычны.

Сравнение с однокоренными фамилиями показывает, что «Палавнюк» стоит особняком. Есть Палий (от «палити» — жечь), Палкин (от «палка»), но «палавня» — более конкретный образ, чем просто «жгущий» или «палочник». В словаре украинских фамилий Ю. Редько этот корень не упоминается как частый, что делает фамилию сравнительно редкой и хорошо сохранившей исходную прозвищную основу без позднейших искажений.