Фамилия Панфилюк — характерный пример украинской модели образования фамилий на -ук/-юк. В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, которые чаще всего указывали на принадлежность отцу (Иван — Иванов), украинский суффикс -юк (и его вариант -ук) выполнял ту же функцию, но был распространён в основном на западе и в центре Украины, особенно на Волыни, Подолье и в Галичине. Панфилюк означает «потомок Панфила» или «сын Панфила».

Основа фамилии — имя Панфил, которое является народной формой греческого имени Панфилий (Πάμφιλος), где pan — «весь» и philos — «друг, любимый». В буквальном переводе — «всеми любимый» или «друг всем». В православных святцах имя известно как Памфил, но в просторечии оно часто звучало как Панфил. В русской традиции от этого же имени образована фамилия Панфилов, а украинский вариант дал Панфилюк.

С географической точки зрения фамилия Панфилюк исторически привязана к западным регионам Украины. По данным переписей и современных баз, её носители чаще всего встречаются в Хмельницкой, Ровенской и Львовской областях, а также в приграничных районах Беларуси и Польши, куда украинское население переселялось в ходе миграций XIX–XX веков. В России фамилия редкая и обычно указывает на украинские корни предков.

Стоит отметить, что суффикс -юк (в отличие от -ук) встречается реже и считается более архаичным. Он указывает на мягкую основу имени: Панфил — Панфилюк. Если бы основа была твёрдой (например, Панфило), фамилия звучала бы как Панфилук, но в реальности закрепился именно вариант с -юк. Это говорит о том, что имя Панфил в украинской среде произносили с мягким «л» на конце, что характерно для многих юго-западных говоров.

Социальный состав носителей фамилии был преимущественно крестьянским. В ревизских сказках и метрических книгах XIX века Панфилюки числятся среди мещан и сельских обывателей. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано, что типично для фамилий на -ук/-юк: они формировались в среде простого люда, не имевшего наследственного титула.