Фамилия Поталюкова — женская форма, а мужская, Поталюков, образована по одной из самых распространённых моделей в русской ономастике: от прозвища или имени с помощью суффикса -ов, указывающего на принадлежность («чей?»). Основа здесь — Поталюк, что сразу выводит нас на разговорную, диалектную форму личного имени Потап.

Имя Потап (каноническое Патапий) в народной среде давало множество производных: Потапка, Потапыч, Потапович. Форма Поталюк — более редкая, характерная для южнорусских и украинских говоров, где суффикс -юк (как в Бондарюк, Ковалюк) часто заменял великорусское -ов или -ин. Поталюк — это не просто «сын Потапа», а скорее «маленький Потап» или «Потапов отпрыск» в уменьшительно-ласкательном ключе. Таким образом, предок носителя фамилии, скорее всего, звался Потапом, а его дети или односельчане прозвали его Поталюком.

Географически фамилия Поталюков тяготеет к западнорусским и украинским территориям: Брянская, Смоленская области, а также Беларусь. В этих краях суффикс -юк в фамилиях встречается чаще, чем в центральной России. Интересно, что сама фамилия Поталюков могла возникнуть как «окающая» форма: в говорах, где аканье не было сильным, имя Потап произносили с чётким «о», и прозвище Поталюк закрепилось в написании через «о». Встречаются и варианты Потелюков, но они единичны.

Социальный контекст прост: фамилия крестьянская или мещанская. Никаких дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано. Поталюковы — это потомки людей, которых в документах XVII–XIX веков записывали как «Потапка» или «Поталюк», без фамилии вовсе, пока после отмены крепостного права фамилии не стали обязательными для всех сословий. Фамилия редкая, в современных телефонных справочниках и базах данных встречается эпизодически, что подтверждает её локальное происхождение — от прозвища одного человека, которое не разошлось широко по стране.