Фамилия Павелчак — яркий пример того, как славянская модель образования фамилий «нанизывает» суффиксы на простое христианское имя. В основе лежит каноническое имя Павел (от латинского paulus — «малый», «незначительный»). Но в отличие от русских фамилий на -ов (Павлов) или украинских на -енко (Павленко), здесь сработала западнославянская или южнославянская словообразовательная цепочка.

Ключевой элемент — суффикс -чак. В польском, словацком, украинском и белорусском языках этот суффикс часто придавал слову уменьшительно-ласкательный или «сыновий» оттенок, указывая на прямую связь с отцом. Павелчак — это буквально «маленький Павел» или, что вероятнее, «сын Павла». Фамилия образована не напрямую от полного имени, а от его обиходной, «домашней» формы (Павел → Павелко → Павелчак, с чередованием к/ч). Такая модель типична для западных регионов Украины (Галиция, Волынь), юго-востока Польши и для словацко-украинского пограничья.

Ономастика указывает, что фамилия Павелчак не относится к числу древних аристократических (шляхетских). Она возникла в среде крестьян и мещан как уличное прозвище или отчество, которое закрепилось за семьёй. В исторических метриках XVIII–XIX веков на территории Австро-Венгрии (которая контролировала Галицию) фамилия фиксируется с характерным польским написанием Pawelczak или Pawelczyk, а после перехода этих земель в состав СССР — в русифицированном варианте Павелчак.

Географически фамилия «привязана» к трём основным ареалам. Первый — Львовская, Ивано-Франковская и Тернопольская области Украины. Второй — Подляское и Люблинское воеводства Польши. Третий — восточная Словакия, особенно район Пряшева, где живёт русинское население. В России фамилия встречается редко и почти всегда указывает на миграцию из западных областей.

В отличие от фамилии Павлов, которая говорит о принадлежности боярину или помещику по имени Павел, Павелчак — фамилия демократичная. Она не несёт сословной окраски, а просто сообщает, что родоначальника звали Павел, а его сына или внука в деревне называли «Павелчак» — то есть Павлов сын. Это чисто бытовая, «уличная» фамилия, которая со временем стала официальной.