Фамилия Тонюк — характерный пример украинской модели фамилий на -юк. Этот суффикс, один из самых продуктивных в западно- и центральноукраинской ономастике, указывает на «малого», «сына» или «потомка» человека, имя или прозвище которого лежит в основе. То есть Тонюк — это буквально «сын Тоня» или «потомок Тоня».

Основа «Тонь-» восходит к разговорной форме канонического имени Антон (от латинского Antonius — «вступающий в бой», «состязающийся»). В украинском языке имя Антон дало целый ряд уменьшительных вариантов: Тоня, Тоник, Тонько. От них и пошли фамилии Тонюк, Тоник, Тонько, Тонков. Таким образом, Тонюк — патронимическая фамилия, образованная от домашнего имени предка.

Географически фамилия Тонюк сосредоточена в западных областях Украины — на Волыни, Подолье, в Галичине. Встречается она и в соседних регионах Польши (где могла писаться как Toniuk), а также среди украинской диаспоры в Канаде и США. В России фамилия редка, что подтверждает её украинское происхождение.

В отличие от русских фамилий на -ов/-ев, которые часто закрепляли за крестьянами после отмены крепостного права, украинские фамилии на -юк формировались стихийно и раньше — уже в XVI–XVII веках. Носитель фамилии Тонюк мог быть казаком, мещанином или крестьянином, но точных сословных данных по этой фамилии нет: она не была дворянской и не попала в родословные книги.

Стоит упомянуть, что существует и менее вероятная, но возможная версия: основа «тонь» могла быть прозвищем человека худого, тонкого (от прилагательного «тонький»). Однако в украинском языке для этого чаще использовали формы Тонкий, Тонченко, а имя Антон даёт более естественное и массовое объяснение. Поэтому версия с именем Антон — основная и самая правдоподобная.