Фамилия Полюс — редкий случай, когда слово не прошло путь от прозвища через уменьшительную форму, а перешло в фамилию почти без изменений. В основе лежит нарицательное «полюс» — крайняя точка земной оси, а в переносном смысле — предел, граница чего-либо. Такие «географические» фамилии (как Экватор или Меридиан) в русской среде нетипичны, но встречаются в среде семинаристов и духовенства. Искусственные фамилии давали выпускникам духовных училищ за благозвучие или в честь абстрактных понятий. «Полюс» мог получить семинарист, отличавшийся упрямством, либо тот, кто учился в семинарии при храме, посвящённом, скажем, Покрову или Спасу, где «полюс» символизировал устремлённость к Богу.

Вторая версия, более прозаичная, — прозвище. Полюсом в северных говорах могли назвать человека, который живёт на краю деревни, на отшибе, «у полюса», то есть у границы обжитой земли. В этом случае фамилия закрепилась за крестьянином, чей дом стоял на выселках. Однако эта гипотеза слабее: в диалектах слово «полюс» в значении «край» почти не фиксируется, а в документах XVIII–XIX веков такая фамилия встречается именно у лиц духовного звания.

Фамилия Полюс — несклоняемая по мужскому роду, если не обросла суффиксом. Встречаются варианты Полюсов, Полюскин — они образованы по обычной русской модели от того же корня, но с добавлением патронимического суффикса. Оригинальная форма без суффикса чаще встречается у потомков выходцев из западных губерний Российской империи, где польское или украинское влияние допускало фамилии-существительные. Географически фамилия рассеяна: единичные носители есть в Москве, на Урале и в Сибири, но массового очага не образует.