Фамилия Полюнас почти наверняка литовского происхождения. Об этом говорит характерный суффикс -ас (-as), который в литовском языке является окончанием именительного падежа мужского рода. В русской передаче это окончание часто исчезает или переходит в -ус, но здесь оно сохранилось полностью, что указывает на сравнительно позднюю фиксацию фамилии или на то, что её носители долгое время жили в среде, где литовский язык был основным.

Основа фамилии — личное имя Полюс. Это, в свою очередь, краткая или уменьшительная форма от какого-либо полного крестильного имени. Чаще всего её возводят к имени Павел (литовское Povilas), где Поля — один из народных вариантов. Реже — к имени Аполлинарий (литовское Apolonijus) или Поликарп (Policarpas). В любом случае, Полюс — это домашнее, уличное прозвище человека, которое затем закрепилось за его детьми как фамилия.

Словообразовательная модель проста: к основе Полюс прибавляется суффикс -он- (-on-), который в литовских фамилиях имеет значение принадлежности или происхождения. То есть Полюнас буквально означает «сын Полюса» или «принадлежащий Полюсу». Это типичная патронимическая фамилия, образованная так же, как, например, Казлаускас (от Казлаус) или Петраускас (от Петраус).

Географически фамилия Полюнас наиболее характерна для северо-восточной части Литвы, особенно для Паневежского и Утенского уездов, а также для исторического региона Аукштайтия. Встречается она и в приграничных районах Латвии, но реже. В России и Беларуси фамилия редкая, её носители — потомки литовских переселенцев, которых вывозили в Сибирь или в центральные губернии после подавления восстаний XIX века.

В отличие от русских фамилий на -ов/-ин, где форма жены и дочери отличается от фамилии мужа, в литовской традиции Полюнас — это мужская форма. Женская будет звучать как Полюнене (для замужней женщины) или Полюнайте (для незамужней девушки). В современном русском паспортном употреблении эта система, как правило, исчезает, и фамилия передаётся в мужской форме всем членам семьи.