Фамилия Шематюк — яркий пример украинской модели фамилий на -юк, распространённой в западных регионах Украины, особенно на Волыни, Подолье и в Галиции. Суффикс -юк указывает на «малого» или «потомка»: в основе почти всегда лежит личное имя или прозвище отца. В данном случае таким корнем, скорее всего, стало имя Шемат — вариант крестильного имени Исидор (в народной форме Шемет) или же прозвище, образованное от глагола «шемати» (укр. — шуметь, шелестеть, суетиться). В польских и белорусских говорах «шемат» могло означать человека суетливого, торопливого или болтливого.

Менее вероятна, но возможна версия о связи с тюркским именем Шемат (от арабского «шамат» — родинка, знак) — такие имена иногда встречались в среде запорожских казаков, контактировавших с крымскими татарами. Однако для украинской антропонимики характернее славянская основа, а не восточная.

Географически фамилия Шематюк сегодня чаще всего встречается в Тернопольской, Хмельницкой и Ровенской областях, а также среди потомков украинских переселенцев в Сибири и на Дальнем Востоке. В России фамилия редкая, но фиксируется у семей, переехавших в советское время из Западной Украины.

Словообразовательная модель проста: прозвище Шемат (или имя) + патронимический суффикс -юк («сын Шемата»). Фамилий с таким корнем немного, но они образуют компактную группу: Шемат, Шематенко, Шематов, Шематюк. Последняя — самая характерная для украинской традиции, где суффикс -юк вытеснил более древний -енко в западных землях. Социально предки Шематюков, вероятно, были крестьянами или мещанами, поскольку украинские патронимы на -юк редко встречались в шляхетской среде.