Фамилия Попильнух — одна из тех редких фамилий, где носитель языка сразу слышит ироничный или даже пренебрежительный оттенок. Её основа — украинское или польское слово «попіль», то есть «пепел», «зола». В польском языке «popiół» (пепел) дало производное «popielny» — пепельный, серый. Однако сама фамилия образована не от прилагательного, а от глагольной формы или прозвища: «попильнух» — тот, кто возится с пеплом, пачкается в золе, либо человек с пепельным цветом волос или кожи. Суффикс -ух- в украинской и польской антропонимии указывает на носителя признака или деятеля, часто с оттенком просторечия: «чорнух» (черный, смуглый), «білух» (белый, бледный). Таким образом, «попильнух» — буквально «пепельник», «зольщик».

По модели образования фамилия близка к восточнославянским прозвищным фамилиям на -ух, которые в письменных источниках встречаются с XVI века. В отличие от фамилий на -ов/-ев, которые закрепились в основном у великорусского дворянства и крестьянства, фамилии на -ух остались в юго-западных землях — на Волыни, Подолье, в Галиции. Попильнух — типичная фамилия западноукраинского или польского пограничья. В современных украинских справочниках фамилия встречается эпизодически, в основном в Тернопольской, Ивано-Франковской и Львовской областях.

Возможна и вторая, менее очевидная версия происхождения: от личного имени или прозвища «Попиль» (Пепел) с добавлением суффикса принадлежности -нух, который в польских диалектах мог означать «сын такого-то». Тогда Попильнух — «сын Попиля». Но эта версия слабее, потому что имя «Попиль» как самостоятельное не зафиксировано в старых актах, тогда как прозвища по роду занятий (зольщик, угольщик) для западнорусских земель обычны.

С точки зрения социального контекста, прозвище «попильнух» мог получить человек, работавший с золой: либо золотарь (сборщик золы для поташа), либо тот, кто выжигал уголь, либо просто неопрятный, чумазый человек. В польском языке есть слово «popielnik» — зольник, ящик для золы, и «popielarz» — тот, кто занимается золой. Фамилия Попильнух — диалектный вариант такого прозвища, сохранивший местный суффикс.

В отличие от фамилии Попель (распространённой у евреев и поляков), Попильнух — более узкая, локальная форма. Она не попала в общероссийские списки, не «обрусела» через суффикс -ов, а осталась в исходном виде, что говорит о позднем закреплении фамилии (вероятно, в XIX веке) в крестьянской среде Галиции или Западной Украины.