Фамилия Пенжуляк — хороший пример того, как по одной только словообразовательной модели можно с большой вероятностью определить регион происхождения. Суффикс -ук/-юк характерен прежде всего для западноукраинских земель, особенно для Волыни, Подолья и Галичины. В польской и украинской ономастике такие фамилии образовывались от имени или прозвища отца: Пенжуляк — это буквально «сын или потомок Пенжуля». А сам Пенжуль, в свою очередь, — это производное от более короткой основы.

Корень здесь — Пенж-. Скорее всего, это вариант имени или прозвища Пеня, которое восходит к слову «пеня» — «укор, упрёк, жалоба» (отсюда же глагол «пенять»). В старину «пеней» могли прозвать человека ворчливого, постоянно недовольного или, наоборот, того, кто любил выговаривать другим. В украинском языке это слово тоже известно, причём с тем же значением. Менее вероятная, но не исключённая версия — связь с диалектным «пенж» или «пензь» (возможно, искажённое заимствование). Но в любом случае основа прозрачна и лежит в сфере личных качеств.

Суффикс -уль в прозвище Пенжуль — уменьшительно-ласкательный, нередко с оттенком иронии. То есть Пенжуль — это, условно, «ворчунчик» или «воркотун». А уже от этого прозвища по законам украинской антропонимии образовалась фамилия Пенжуляк. Подобная модель очень продуктивна: ср. Грицуляк (от Грицуль, Гриць), Стецуляк, Ковалюк.

Сословно фамилия указывает на крестьянское или мещанское происхождение — дворянские фамилии на -ук/-юк в этой среде почти не встречались. Носители Пенжуляк исторически концентрировались на западе современной Украины, а также в приграничных районах Польши и Беларуси. В России фамилия редкая и, как правило, принесена миграцией XX века.