Фамилия Полейчук — яркий пример украинской модели фамилии, образованной с помощью суффикса -чук. В украинской ономастике этот суффикс указывает на принадлежность к кому-то, чаще всего сына или ученика: Полейчук — «сын Полея» или «потомок Полея». Аналогичная модель — Ковальчук (сын кузнеца), Шевчук (сын швеца). Суффикс -чук особенно распространён в западной и центральной Украине, на Волыни и Подолье, поэтому фамилия Полейчук географически тяготеет к этим регионам, хотя встречается и в других областях.

Основа фамилии — Полей. Это неканоническое личное имя или прозвище, которое могло образоваться от глагола «полоть» (в значении «пропалывать», «чистить поле от сорняков»). В таком случае Полей — это прозвище человека, занятого полевой работой, или же того, кто отличался усердием в прополке. Однако есть и другая, более вероятная версия: Полей — это сокращённая форма от христианского имени Поликарп (от греч. «многоплодный») или, реже, от Ипполит. В быту сложные имена часто усекали: Поликарп превращался в Полю, а затем в Полея. Таким образом, фамилия могла возникнуть как отчество от мирского имени Полей, которое, в свою очередь, было народной формой церковного имени.

С точки зрения словообразования, фамилия Полейчук стоит в одном ряду с такими однокоренными вариантами, как Полейко, Полеев, Полеенко. Разные суффиксы указывают на региональные особенности: -енко — восток Украины, -ев — русская адаптация, -чук — запад и центр. При этом -чук — один из самых активных суффиксов в украинской фамильной системе, поэтому Полейчук — типичная фамилия для украинца, чей предок носил имя или прозвище Полей.

Сословная принадлежность носителей фамилии, скорее всего, была крестьянской или казацкой. В реестрах запорожского казачества и в метрических книгах правобережной Украины фамилии на -чук встречаются повсеместно, что говорит о демократичном происхождении. Фамилия не является редкой, но и не слишком распространена — она несёт в себе отпечаток украинской языковой среды и бытовой традиции имянаречения.