Фамилия Томнюк — яркий пример украинской модели фамилии, образованной с помощью суффикса -ук/-юк. Этот суффикс указывал на принадлежность к кому-то или происхождение от кого-то: Томнюк — это «маленький Томна» или «сын Томны». В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, которые фиксировали отчество в полной форме, украинский -юк давал прозвище по отцу в уменьшительной или производной форме.

Основа фамилии — имя или прозвище Томна. Здесь возможны два пути. Первый: Томна — это разговорная форма канонического имени Фома (от арамейского «близнец»). В украинском языке звук «ф» часто заменялся на «т» или «хв»: отсюда Хома, Тома, а ласкательная форма — Томна. Второй вариант: Томна могло быть прозвищем, образованным от глагола «томити» (томить, мучить) или от прилагательного «томний» (утомлённый, вялый). В этом случае прозвище давали человеку медлительному или тому, кто «томився» (томился) на работе. Первая версия (от имени Фома) более вероятна: прозвищные фамилии от «томить» встречаются реже, чем от крестильных имён.

Географически фамилия Томнюк почти наверняка происходит из западных регионов Украины — Волыни, Подолья или Галичины. Именно там суффикс -ук/-юк особенно распространён, а замена «ф» на «т» характерна для местных говоров. В России фамилия редка и встречается в основном у потомков переселенцев из Украины.

Социально носители фамилии Томнюк, скорее всего, были крестьянами или казаками. В реестрах Войска Запорожского немало фамилий на -ук, и Томнюк могла появиться именно в казачьей среде. Дворянских родов с такой фамилией не зафиксировано — суффикс -ук в старину считался «простонародным» и редко встречался у шляхты.

Сравните с однокоренными фамилиями: Томненко (тот же корень, но суффикс -енко, более восточный вариант), Томнак (суффикс -ак, указывающий на прозвищный характер), Томницкий (с польским шляхетским суффиксом -ский). Томнюк стоит в ряду самых типичных украинских фамилий — коротких, звучных и чётко указывающих на происхождение от отца.