مجموعه مطالعات تاریخی درباره قنات زارچ، این احتمال را تقویت می‌کند که زمان بهره‌برداری از این قنات در حدود سال‌های ۱۳۰۰ میلادی است. پس از ورود اسلام به ايران، مسجد جامع تاریخی شهر يزد نيز در حريم قنات زارچ ساخته شد و چند ميله چاه اين قنات در محدوده اين مسجد قرار گرفت تا علاوه بر پر كردن آب انبار وسيع زير مسجد، نمازگزاران بتوانند از طريق پاياب براي وضو گرفتن از آب قنات استفاده كنند كه اين پاياب هنوز هم قابل استفاده است. در تاریخچه مسجد جامع یزد نیز ذکری از این قنات به میان آورده شده و نوشته‌اند:
«...در قرن چهارم هجری ابوعلا کالنجار پایابی بر مسجد جامع ساخت که قنات زارچ از میان آن می‌گذشته..»
مبدأ قنات در حوالی روستای فهرج است که پس از طی روستاهایی مانند خویدک، دهنو و اکرمیه وارد شهر یزد شده از محلات مختلف شهر از جمله میدان امیر چقماق عبور کرده و پس از گذر از مسجد جامع، از شهر یزد خارج و به طرف زارچ حرکت می‌کند. مسیر دقیق قنات بر اساس مندرجات ثبت شده در حدود و مشخصات قنات در سند مالکیت آن آمده است.
این قنات سه شاخه جدا از هم به نام‌های شیرین، شور، ابراهیم خویدکی دارد. تعداد میله چاه‌هایی که در طول این سه شاخه حفر شده بیش از یک هزار حلقه تخمین زده می‌شود که در نوع خود بی‌نظیر است. شاخه شور قنات زارچ از پایاب مسجد جامع یزد می‌گذرد. این پایاب در حدود ۶۰ پله دارد که دسترسی به آب قنات را میسر می‌کند. دلیل شوری آب این شاخه این است که مادرچاه در منطقه آب شور قرار گرفته و آب آن نسبت به دو شاخه دیگر دارای کیفیت نامطلوب‌تری است و به اصطلاح محلی لب‌شور است.
شاخه شيرين و ابراهيم خويدكی، شاخه‌های خشك شده قنات زارچ هستند و هم اكنون تنها شاخه شور به طول ۷۲ كيلومتر آبدهی دارد كه آبدهی اين شاخه در بالا‌دست قنات ۶۰ ليتر در ثانيه بوده، اما در مظهر قنات ۲۸ ليتر در ثانيه است. از آب قنات زارچ ۸۰۰ خانوار كشاورزی استفاده می‌كنند. تعداد مالکان این قنات ۱۰ نفر و اراضی تحت کشت آن ۴۰ هکتار است.
از ویژگی‌های دیگر قنات زارچ می‌توان به مربعی بودن مقطع چاه‌های آن در مقایسه با همتایان دیگر اشاره کرد كه مقطعی بیضوی یا دایره‌وار دارند. پیشینه حفر چنین چاه‌هایی به زمان زرتشتیان بر می‌گردد.
مدیریت، حفظ، نگهداری، تقسیم و توزیع آب به عهده شورای قنات زارچ است که پنج نفر عضو داشته و از سوی کلیه مالکان و شاربین قنات انتخاب می‌شوند. دو نفر از محل سرچشمه زارچ و سه نفر از محل توده زارچ انتخاب می‌شوند. شورای قنات یک نفر را به‌عنوان نماینده تام‌الاختیار به مدت یک سال معرفی می‌کند تا از کلیه مالکین و شاربین قنات خودیاری جمع کرده و همچنین رابط بین کشاورزان و ادارات مربوطه باشد. نماینده مذکور جهت حفاظت و نگهداری و حفر پیشکار قنات (محل انتهای قنات در کوره پس از مادر چاه را پیشکار گویند)، مقنی و کارگر قنات را به کار می‌گیرد تا به نحو احسن هر گونه عملیات مورد نیاز را به خوبی انجام دهد و دستمزد کارگران را پرداخت کند.
از سوی شورای قنات دو نفر به‌عنوان میراب جهت توزیع و تقسیم آب قنات، یکی در محل سرچشمه و دیگری در محل توده زارچ به مدت یک سال انتخاب می‌شوند. میراب با مراجعه به دفاتر آب برنامه و حقابه میزان مالکیت هر فرد و بر حسب نوبت، آب را به کشاورزان تحویل می‌دهد. سرچشمه زارچ دارای شش شبانه روز آب و محل توده زارچ نه شبانه روز آب دارد. همچنین دستمزد میراب که به نام "سد" معروف است از روی سهم آب کشاورزی در هر مدار ۱۵ روز یک بار به میزان یک جرعه آب (به مدت ۱۱ دقیقه) تحویل می‌شود.
تا نیم قرن پیش آبدهی قنات زارچ بیش از ۱۵۰ لیتر در ثانیه بود، اما به دلیل حفر بی‌رویه چاه‌های عمیق و نیمه عمیق در حریم آبی قنات، آبدهی آن به شدت كاهش یافته است. توسعه شهر یزد طی چند قرن گذشته، ساختمان‌سازی در حریم قنات، ریزشی بودن سقف و دیواره مجرای قنات و میله چاه‌ها، نشست فاضلاب‌ها به درون قنات و قرار دادن لوله‌های فاضلاب در برخی مناطق در دالان قنات مشکلات بسیاری را برای این قنات کهن به وجود آورده و در نهایت به مرگ خاموش آن منجر شده است. حتی در حال حاضر ۳۰ کیلومتری از قنات زارچ که از زیر شهر یزد عبور می‌کند در دو نقطه در بافت قدیم قرار دارد که این مناطق فاقد فاضلاب هستند و برخی از منازل مسکونی فاضلاب خود را به داخل قنات هدایت کرده‌اند، گرچه با تمهیداتی این معضل به حداقل رسیده، اما همچنان ادامه دارد. هدایت فاضلاب‌ها به قنات حتی سبب ایجاد گاز دی‌اکسید کربن در قنات شده كه این امر لایروبی را برای مقنیان مشكل و خطرآفرین کرده است.
قنات زارچ در تاریخ ۱۶ تیر ۱۳۸۴ با شماره ۱۴۸۳۰ در فهرست آثار ملی کشور به ثبت رسید. با توجه به اهمیت این سازه طویل، برنامه‌ریزی شده است پس از اقداماتی از جمله مرمت، احیاء و ساماندهی پایاب‌ها، مسیر قنات و تعدادی پاشیرهای آب انبارهای موجود در محور تعریف شده، پرونده ثبت آن در فهرست جهانی به یونسکو ارسال شود.
