Фамилия Пелюк — яркий пример украинской модели фамилий на -ук/-юк, которая указывает на происхождение от предка по имени или прозвищу. Суффикс -юк (фонетический вариант -ук после мягких согласных) в украинской ономастике означает «сын» или «потомок», то есть Пелюк — это буквально «сын Пеля». Такая словообразовательная модель распространена на западе и в центре Украины, особенно в Подолье, на Волыни и в Галичине. Встречается фамилия и на юге Беларуси, где схожие суффиксы тоже типичны.

Основа Пелюк — сокращение от личного имени Пелагея (в народной форме Пелагя, Пеля) или от редкого канонического имени Пелей (греческого происхождения, от «пелос» — глина). Но более вероятно, что в основе лежит прозвище Пеля, которое могло относиться к человеку с каким-то качеством или профессией. В украинских говорах «пеля» или «пельо» — это уменьшительное от «пелюшка» (пелёнка, тряпка), так могли называть младенца или неопрятного человека. Есть и другая версия: в некоторых диалектах «пелювати» означает «плевать» или «выплёвывать», что могло стать прозвищем для брезгливого или скупого человека.

Редкость фамилии в том, что она не перешла в русскую форму на -ов/-ев, а сохранила исконный украинский суффикс. В документах Российской империи таких фамилий старались русифицировать, но Пелюк осталась в исходном виде. Сословно предки носителей фамилии, скорее всего, были крестьянами или казаками — именно в этих средах модель на -ук/-юк была самой массовой. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано.

Сегодня Пелюк встречается в Украине (прежде всего в Винницкой, Хмельницкой и Житомирской областях), а также среди украинской диаспоры в Канаде и США. Вариант написания с одной «л» (Пелюк, а не Пеллюк) подтверждает, что ударение падает на последний слог — это типично для фамилий на -юк.