Фамилия Патяко — редкий для русской ономастики случай, когда суффикс указывает на украинское или белорусское происхождение. Формант -ко (вместо русского -ов/-ев) типичен для фамилий, образованных на территории современной Украины и юго-западных областей Беларуси. В русском языке такой суффикс обычно не используется, поэтому носители фамилии Патяко почти наверняка происходят из этих регионов.

Основа фамилии — Пат(я). Скорее всего, это сокращённая форма от крестильного имени Патрикий (греч. «патриций, знатный») или Патапий (греч. «принадлежащий к отчему дому»). В народной речи такие имена часто усекали до Патя, Пата, Патюха. Менее вероятная, но возможная версия — прозвище Патя от диалектного глагола «патать» (пачкать, марать) или «патлатый» (лохматый, нечёсаный). Однако для фамилий с суффиксом -ко основой чаще служат именно канонические имена, а не прозвища.

Интересная деталь: фамилия Патяко могла возникнуть как «патроним на -ко» — то есть обозначала сына или потомка человека по имени Патя. В украинской традиции такие фамилии (Иванко, Федько, Патяко) закреплялись за крестьянскими и казацкими родами, редко — за шляхтой. Дворянский суффикс -ский здесь отсутствует, что указывает на простое сословие предков.

Географически фамилия встречается в основном в Черниговской, Полтавской и Харьковской областях Украины, а также в приграничных районах Беларуси. В России она редка и локализована в тех областях, куда в XIX–XX веках переселялись украинские крестьяне (Кубань, Ставрополье, Дон). Поскольку фамилия не попала в массовые списки мещан и купцов, её носители, скорее всего, были сельскими жителями — хлеборобами или мелкими ремесленниками.

Сравнение с однокоренными фамилиями (Патько, Патенко, Патюк) показывает, что все они образованы по одной модели: основа «Пат» + уменьшительный суффикс. Разница в окончаниях (-ко, -енко, -юк) объясняется разными диалектными зонами Украины. Патяко — самая архаичная форма, где суффикс -я- указывает на древнюю уменьшительную форму имени, вышедшую из употребления в современном украинском языке.