Фамилия Желтяк — один из примеров того, как русская фамилия может быть образована не от имени или профессии, а от цвета. Основа здесь — прилагательное «жёлтый», но не в прямом, а в прозвищном значении. Суффикс -як в русском языке — активная модель для образования прозвищ и фамилий, указывающая на характерный признак человека: Толстяк, Гуляк, Добряк. Соответственно, Желтяк — это «жёлтый человек».

Кого так могли прозвать? Самая вероятная версия — человека со светлыми, почти жёлтыми волосами. В крестьянской среде, где большинство населения было русым или тёмным, резкая белокурость или рыжина бросались в глаза и легко становились основой для уличного прозвища. Не исключено, что прозвище могли дать и за смуглую, желтоватую кожу, но это менее характерно для русского быта. Возможна ироничная версия: прозвище могли «в шутку» дать бледному, болезненного вида человеку.

Словообразовательная модель типична для восточнославянских фамилий. Фамилия закрепилась в форме Желтяк, то есть без дополнительного суффикса принадлежности (-ов, -ин), что характерно для украинских и южнорусских фамилий. Встречаются и варианты с патронимическими суффиксами — Желтяков, Желтягин, но именно Желтяк — самая старая и прямая форма, где прозвище отца стало фамилией сына без изменений.

Географически фамилия тяготеет к югу России и Украине. Встречается в старых переписях Черниговской, Полтавской, Курской губерний. Это объяснимо: на юге, где было много степных и смешанных народов, прозвища по цвету волос и кожи давали чаще, чем в северных регионах. В некоторых говорах слово «желтяк» означало не только человека, но и растение (желтушник) или даже болезнь (желтуха), но связь с этими значениями менее вероятна — прозвища редко давали по болезни напрямую, скорее по внешнему сходству.

В современном мире фамилия встречается редко, что делает её ценной для генеалогов. Носители фамилии Желтяк — потомки людей, которых в XVI–XVII веках выделили из толпы по одному яркому признаку: цвету волос или оттенку кожи.