Фамилия Поленчак звучит как типичная западноукраинская или польская фамилия, и это первая зацепка. Её выдает суффикс -ак (-чак): в польском и украинском языке он часто указывал на сына или ученика мастера, а также на человека, связанного с местностью или занятием. В русской традиции такие фамилии на -ак встречаются реже и обычно имеют юго-западное происхождение.

Основа фамилии — Полен-. Здесь возможны два основных пути. Первый: от имени или прозвища Поленя. В старину Поленей могли называть ребёнка, родившегося в полдень (от «полдень»), или же это была уменьшительная форма от крестильного имени Аполлинарий (в просторечии — Полен, Поленя). Аполлинарий — имя греческое, означающее «посвящённый Аполлону», но в народе оно быстро обросло бытовыми формами. Второй, более прозаичный вариант: от слова «полено». Прозвище Полено могли дать неуклюжему, долговязому или, наоборот, коренастому человеку. В говорах «поленом» называли и простоватого, неотёсанного парня.

Если принять версию с прозвищем Полено, то Поленчак — это буквально «сын Полена» или «маленький Полено». Такой тип фамилий (с суффиксом -чак) особенно распространён в Подолье, на Волыни, в Галичине и среди лемков. Носители фамилии Поленчак, скорее всего, происходят из этих регионов. В польской ономастике суффикс -ak (а -czak — его вариант) считается одним из самых продуктивных для образования фамилий от прозвищ.

Встречается также написание через «о» — Поленчак, но не путайте с фамилией Полончак, где корень идёт от «полон» (плен) или от названия города Полонное. В случае с Поленчак ударение, по законам польского и украинского языков, падает на предпоследний слог: Поленча́к.

Коротко: предок носителя фамилии Поленчак был либо сыном человека по прозвищу Полено (или Поленя), либо сам получил это прозвище, а его дети закрепили его в фамилии. География фамилии — запад Украины, юго-восток Польши. Сословного барьера фамилия не имела: её могли носить и крестьяне, и мещане.