Фамилия Палойко — характерный пример украинской модели фамилии с суффиксом -ко. В украинской ономастике этот суффикс выполняет роль уменьшительности или принадлежности, часто образуя фамилии от прозвищ, имён или названий занятий. В случае с Палойко основа «Пал-» — это корень, который может отсылать к нескольким возможным источникам. Самый прямой — украинское слово «палий» (палитель, поджигатель) или глагол «палити» (жечь, палить). Прозвище Палой мог получить человек, связанный с огнём: кузнец, смолокур, лесной сторож, выжигавший участки под пашню, или просто тот, кто отличался вспыльчивым нравом. В украинских говорах «палий» — это ещё и сжигатель угля для получения древесного угля, что делает фамилию профессиональной.

Вторая версия, менее вероятная, но возможная — связь с именем Палладий (через сокращение Палой). Однако для украинской среды с её обилием фамилий на -ко от глагольных корней эта гипотеза слабее: имя Палладий в народной среде было редким, а прозвище от «палити» — типичным.

Географически фамилия Палойко почти наверняка западная или центральная Украина. Суффикс -ко особенно продуктивен на Правобережье: в Черкасской, Полтавской, Киевской, Житомирской областях. В русском языке фамилии на -ко чаще всего украинские по происхождению, и Палойко здесь не исключение. В дореволюционных метриках и переписях эта фамилия могла записываться как Палойко, Палойка или Палайко — в зависимости от диалектного произношения и грамотности писаря.

Есть ещё одна деталь: в украинском языке слово «палий» может быть формой повелительного наклонения («пали!»), но прозвищ от глагольных команд вроде «Нечай» или «Паливода» известно много. Здесь же мы видим не команду, а именно существительное или прилагательное, что подтверждает прозвищное происхождение. Таким образом, предок носителя фамилии Палойко с высокой долей вероятности был человеком, чей род занятий или характер связывали с огнём — кузнец, углежог или просто горячий человек.