Фамилия Пецюлко — редкий случай, когда при беглом взгляде кажется, что перед нами украинская фамилия на -ко, но при детальном разборе выясняется, что корень у неё, скорее всего, не славянский, а западноевропейский. Если отбросить типичный восточнославянский суффикс -к-, то основа — Пецюл. А это прямой вариант фамилии Пецольд или Петцольд (немецкое Petzold, Pezold). В немецком языке Petz — народное прозвище медведя (от имени собственного Bero, «медведь»), а -old — уменьшительный суффикс. То есть Пецольд — это «медвежонок», «маленький медведь». В славянской среде такое прозвище могли переделать на свой лад, добавив уменьшительный суффикс -юл- и фамильный -к-: Пецюлко. Получается двойная уменьшительная форма — от немецкого «медвежонка» сделали «медвежоночка».

Вторая версия, менее вероятная, но возможная для юго-западных регионов бывшей Речи Посполитой, — связь с польским словом «piec» (печь). Тогда Пецюлко могло бы означать «печник» или «тот, кто у печи», но это объяснение слабее, потому что суффикс -юл- в таком значении не типичен: обычно польские фамилии от «печи» давали Пец или Пецух.

Географически фамилия тяготеет к западным областям Украины и, возможно, к югу Беларуси — территориям, где в XVIII–XIX веках селились немецкие колонисты, а также где активно работала польская административная машина, фиксировавшая фамилии. Носитель фамилии Пецюлко в XIX веке с высокой вероятностью был потомком обрусевшего или ополяченного немца, либо жил в смешанной среде, где немецкое прозвище адаптировали под местную словообразовательную модель. Сословно это, скорее всего, крестьяне или мещане — дворяне такую фамилию не носили, поскольку она явно прозвищная и не престижная по происхождению.

Особенность написания — финальное -о, которое в украинской традиции не склоняется, а в русской склоняется как существительное мужского рода. В документах фамилия могла записываться по-разному: Пецюлко, Пецулько, Пецюлько — в зависимости от местной диалектной нормы (переход «ю» в «у») и почерка писаря.