Фамилия Пенчук почти наверняка связана с именем Пётр, но не напрямую, а через его народную, уменьшительную форму Пеня. В переводе с древнегреческого Пётр означает «камень, скала», и эта смысловая основа — прочная, надёжная — сохранилась в фамилии, даже если сам носитель уже не помнит о связи с церковным именем. Фамилии, образованные от имени Пётр и его производных, входят в десятку самых распространённых в России и на Украине: на некоторых территориях их носит до 6–7 человек на тысячу. Пенчук — одна из таких фамилий, но с ярким региональным колоритом.

Суффикс -чук указывает на украинскую или южнорусскую почву. В традиционной модели словообразования он означал «сын» или «ученик», то есть Пенчук — это буквально «сын Пени». Такая форма была типична для казацких земель и Поднепровья, где фамилии с этим суффиксом встречаются особенно часто. Если предки носили фамилию Пенчук, они, скорее всего, жили на территории современной Украины или в южных областях России, где украинское влияние было сильным.

Существует и другая версия происхождения, менее благозвучная. Она возводит фамилию к прозвищу Пень, которое давали человеку невысокого роста или тому, кого считали заурядным, недалёким. Однако эта гипотеза выглядит слабее. Прозвища с негативным оттенком реже становились основой для фамилий, особенно с таким «семейным» суффиксом, как -чук. К тому же форма Пеня как производная от Пётра встречается в документах значительно чаще, чем прозвище Пень в качестве личного имени. Скорее всего, версия с именем верна, а прозвищная — лишь народная этимология, возникшая из-за созвучия.

Интересно, что фамилия Пенчук сохранила архаичную форму имени, которая почти вышла из употребления. Сегодня Пётр редко называют Пеней, но в старину такие уменьшительные формы были обычны в быту. Именно они, а не полные имена, чаще всего закреплялись в фамилиях, потому что отражали повседневное, живое обращение. Так Пенчук оказался в одном ряду с Петровым, Петренко и Петрухиным, но сохранил более редкую и самобытную основу.