Фамилия Гарчев образована от нецерковного имени Гарча. В основе лежит украинское слово «гарч» — «черная гадюка». В христианской традиции гадюка символизирует зло и считается одним из воплощений дьявола; глухая гадюка также олицетворяет грешников, которые закрывают уши от учения. Однако имя Гарча относится к охранительным — родители давали его мальчику, чтобы отпугнуть злые силы. Считалось, что зло не тронет ребёнка с таким «плохим» именем, надеясь, что он вырастет красивым и здоровым. Потомок человека по имени Гарча со временем получил фамилию Гарчев.

Фамилия образована по простой русской модели: к основе Гарч- добавили суффикс -ев, указывающий на принадлежность («чей?» — Гарчев). Такая схема типична для фамилий, возникших в XVI–XVII веках из мирских имён и прозвищ. Географически фамилия чаще встречается в южных и центральных регионах России, а также в украинских землях, что подтверждает её корни. В отличие от многих других фамилий на -ев, здесь нет варианта с суффиксом -ов, так как основа оканчивается на шипящий. Редкий корень Гарч- не стоит путать с более частым Гарь- (от «гарь» или «гаря», диалектного названия крикуна).