Фамилия Портянюк — яркий пример украинской модели образования фамилий, где суффикс -юк указывает на «сына» или «потомка» человека, названного в основе. В данном случае основа — прозвище Портян, Портяный или Портяня. Такие прозвища на Руси и в Речи Посполитой давали человеку, который либо шил портянки (обмотки для ног, заменявшие носки), либо постоянно их носил, либо, что вероятнее, был бедняком, ходившим в рваной, «портяной» одежде.

Слово «портяный» в старину означало «сделанный из порта» — грубой домотканой материи. Портянки были одеждой простолюдинов, и прозвище Портяня могло закрепиться за крестьянином, ремесленником или солдатом. В украинской ономастике фамилии на -юк особенно распространены на западе и в центре Украины: Волынь, Подолье, Полтавщина. Скорее всего, первый Портянюк жил именно в этих регионах, где суффикс -юк активно вытеснял русское -ов.

Есть и вторая, менее очевидная версия: прозвище могло произойти от диалектного глагола «портяти» — пачкать, марать. Тогда Портянюк — сын неаккуратного или нечистоплотного человека. Однако эта гипотеза слабее: слово «портяный» в значении «тряпичный» встречается в источниках чаще и имеет прямую связь с ремеслом или сословным положением.

Сравните с однокоренными фамилиями: Портянко, Портягин, Портянников. Портянюк стоит особняком благодаря уменьшительно-патронимическому суффиксу. Если Портянко — это просто «портяной человек», то Портянюк подчёркивает родство: «чей? — Портянов». В XIX веке такие фамилии часто фиксировали у казаков и крестьян, не имевших наследственной дворянской фамилии. В метрических книгах XIX века Портянюки встречаются в Волынской и Киевской губерниях — именно там, где украинский суффикс -юк был нормой.