Фамилия Палюха — редкий случай, когда прозвище застыло в форме, почти не тронутой типовыми фамильными суффиксами. В ней нет ни -ов, ни -ин, ни -ский: перед нами чистая основа, которая сразу выдаёт украинское или белорусское происхождение. Именно в этих землях фамилии на -уха, -юха (Палюха, Грицюха, Карпуха) были обычным делом — так называли человека по его характерному действию или свойству.

Корень слова — «пал» или «пали». Самое прямое значение отсылает к глаголу «палити» (жечь, палить). Палить могли по-разному: выжигать лес под пашню, обжигать глиняную посуду, винокуренное дело, или просто быть обладателем рыжих («палёных») волос. В говорах «палюха» — это и название горящей головни, и прозвище для того, кто постоянно жжёт или палит что-либо. Вторая, менее очевидная версия, — от «палка», «палица». Здесь Палюха мог означать человека с дубиной, либо того, кто ходит с клюкой, либо мастера по изготовлению палок и черенков.

В пользу первой версии говорит распространённость прозвищ, связанных с огнём и выжиганием, в промысловых и земледельческих регионах Украины. Фамилия встречается прежде всего на Черниговщине, Полтавщине, в Гомельской области Беларуси, а также в приграничных районах России. Это зона, где «палить» — корень живой и многозначный.

Интересно, что в некоторых польских записях XVII века фиксируется форма «Palucha» — как прозвище для человека с большим пальцем (от «palec»), но для русской фамилии Палюха такая этимология маловероятна: ударение и суффикс указывают на славянский глагольный корень, а не на анатомию. Скорее всего, предок носителя фамилии был либо смолокуром, либо гончаром, либо просто человеком с буйным нравом, которого прозвали «Палюха» за склонность к горячим спорам — или за рыжую шевелюру.