Фамилия Сапенюк — яркий представитель украинской антропонимической модели. Её основа и суффикс сразу указывают на регион происхождения: это типичная фамилия Западной Украины, особенно Волыни, Подолья и Полесья. В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, украинские фамилии часто используют суффикс -юк, который изначально имел значение «маленький» или «сын» (как уменьшительно-патронимический). Таким образом, Сапенюк — это «сын Сапена» или «потомок Сапена».

Корень фамилии — Сапен- — скорее всего, восходит к прозвищу Сапун или Сапень. В украинских говорах «сапун» — это тот, кто сильно сопит, тяжело дышит, или же человек с хриплым голосом. Встречается и другая версия: от диалектного «сапа» (мотыга, тяпка для прополки). Тогда прозвище Сапень могли дать крестьянину, который постоянно работал сапой, то есть земледельцу или огороднику. Есть и более редкий вариант — от древнего личного имени Сапа (сокращение от Савва или Иосаф), но он менее вероятен, так как прозвищная основа «сап-» широко распространена в живой речи.

Суффикс -юк в украинской ономастике один из самых продуктивных. Он встречается у фамилий, образованных от прозвищ, имён и профессий: Шевчук (сын швеца), Ковальчук (сын кузнеца), Бондарчук (сын бондаря). Сапенюк стоит в этом же ряду, но его основа не ремесленная, а личностная или бытовая. Интересно, что на русских территориях, граничащих с Украиной (Брянская, Курская, Воронежская области), эта фамилия тоже встречается, но как пришлая, в результате миграций украинского крестьянства в XVIII–XIX веках.

Социально предки Сапенюков, скорее всего, были крестьянами или казаками. Фамилии на -юк редко носили дворяне или мещане, они закрепились в среде сельского населения. В реестрах Запорожского войска и в метрических книгах православных церквей Волыни фамилия встречается с XVIII века, но точных дат и знаменитых носителей, попавших в энциклопедии, нет. Фамилия не редкая, но и не массовая — её носители живут в основном в Ровенской, Житомирской, Хмельницкой областях Украины, а также в диаспоре в Канаде и Аргентине.