Фамилия Помалейко — яркий пример белорусской модели фамилии с характерным суффиксом -ейко. Этот суффикс (в польской передаче -ejko) входил в число так называемых «патронимических» или «уменьшительно-уничижительных» формантов, но по сути своей он указывал на происхождение от отца или прозвища: Помалейко — это «сын Помала» или «маленький Помала». Сама основа Помала восходит к прозвищу, образованному от глагола «помалить» — уменьшить, убавить. В говорах так могли назвать человека невысокого роста, младшего в семье или того, кто занимался мелочной торговлей, «по мелочи». Интересно, что в западнорусских и белорусских землях фамилии на -ейко встречаются гораздо чаще, чем в великорусских, и часто соседствуют с фамилиями на -енко (Помаленко) — это региональное различие в словообразовании.

Вторая, менее очевидная версия связывает корень с личным именем Помалий, которое могло быть производным от греческого имени Помалий (от греч. «πομαλή» — медленный, спокойный). Однако такая гипотеза слабая: имя Помалий не было широко распространено в православных святцах, а в народной среде прозвища от глаголов всегда преобладали над редкими календарными формами.

С географической точки зрения фамилия Помалейко тяготеет к западным областям Беларуси (Гродненская, Брестская) и приграничным районам Польши. Встречается она и в Литве, что объясняется историческими миграциями в пределах Речи Посполитой. Сословно фамилия не элитарная: носители Помалейко в XIX веке фиксировались в основном среди крестьян и однодворцев, реже — среди мещан. В дворянских родословных книгах она не отмечена, что подтверждает её «прозвищное» происхождение от бытового признака.

По звучанию фамилия близка к украинским Помалюк, Помалюга и польским Pomałejko, Pomalejko. Общее для них — указание на «малость» или «убавление», что в крестьянском мире часто становилось основой для прозвища младшего сына или человека с невысоким статусом.