Фамилия Торлюк — редкий пример восточнославянской фамилии, образованной не от имени или профессии, а от прозвища, которое почти наверняка связано с действием «торлыкать». В украинских и южнорусских говорах этот глагол означал «кричать, шуметь, горланить», а также «трещать, тараторить без умолку». Человек, получивший прозвище Торлык (или Торлюк), был, скорее всего, говорливым, шумным, возможно, сварливым — в общем, тем, кого в народе называли «горлопаном».

Суффикс -юк характерен для украинской и белорусской ономастики: он часто заменяет русское -ов/-ев, особенно на Волыни, Подолье и в Полесье. Торлюк — это патроним или прозвище, застывшее в форме «сын Торлыка». Встречается фамилия в основном на западе Украины (Волынская, Ровенская области) и среди украинских переселенцев в Сибири и на Дальнем Востоке.

Версия о тюркском происхождении (от «торлы» — «сытый, довольный») маловероятна: для западноукраинского ареала тюркские заимствования нехарактерны, а фамилии с таким корнем у татар или башкир не фиксируются. Гораздо правдоподобнее, что основа — чисто славянская, звукоподражательная, от «тор-тор-тор» (быстрая речь).

Однокоренные фамилии — Торлыкин, Торлыков — встречаются в России, но крайне редко. Торлюк стоит особняком: его украинский суффикс и прозрачная звуковая мотивировка указывают на то, что предок носителя был человеком с громким голосом и неугомонным нравом, а фамилия закрепилась в том виде, в каком её записал писарь, — без переделки на русский лад.