Фамилия Шамолюк звучит не на слух, а на взгляд — в ней сразу заметен западноукраинский суффикс -юк. В украинской и белорусской ономастике суффикс -юк (как и -ук, -чук) указывает на «малого», «сына» или «ученика»: Шамолюк — буквально «сын (или потомок) Шамола». Такой тип фамилий массово формировался на Волыни, Подолье, Галиции и Полесье в XVI–XVIII веках, когда крестьяне и мещане получали фамильные прозвания по имени отца.

Основа Шамол- — это, скорее всего, производная от личного имени Шамол, которое могло быть вариантом канонического Самуил (в народной речи — Шамуйло, Шамол) или уменьшительной формой от Шамрай, Шамша. Вторая версия — прозвищная: в некоторых говорах «шамола» или «шамоль» означала невнятного, шепелявого человека (от глагола «шамкать», «шамолить»). Но для фамилии на -юк первичнее патронимическая модель: сначала Шамол — имя или прозвище отца, потом Шамолюк — его сын.

Если сравнивать с однокоренными, Шамолюк стоит в одном ряду с Шамолой, Шамоленко, Шамолин. Но суффикс -юк выдаёт именно западный ареал — это не типичная русская фамилия, а украинская или белорусская, с высокой концентрацией на территории исторической Волыни и в смежных районах Полесья. Встречается она и в Польше, где могла быть записана как Szamoluk.

Географическая привязка помогает и с сословным контекстом: владельцы таких фамилий в XIX веке почти всегда были крестьянами или мещанами. Никаких дворянских родов Шамолюков не зафиксировано — фамилия бытовая, сельская, без претензий на древность. Потому искать её в Гербовнике бесполезно, зато в метрических книгах приходов Ровенской, Житомирской или Брестской губерний — наверняка.

Спорных версий немного: иногда основу пытаются вывести из тюркского «шам» (свеча, огонь) или из польского szamot (огнеупорная глина), но это натяжки — ни фонетически, ни исторически такие объяснения не ложатся на модель с -юк. Самое простое и правдоподобное: фамилия от имени или прозвища, и предок Шамолюка был либо сыном Шамола, либо человеком, которого в округе звали Шамолом.