Ziemniak jest powszechnie uznawany za roślinę wrażliwą na niedobory wody w glebie. Wynika to głównie z dwóch powodów: sprawności pobierania wody przez system korzeniowy i efektywności gospodarowania wodą przez część nadziemną. Ziemniak pobiera wodę z mniejszej głębokości niż większość roślin uprawnych, gdyż główna masa jego korzeni znajduje się w górnej (do 40 cm) warstwie gleby.
Niższa jest także jego sprawność pobierania wody z gleby z powodu stosunkowo małego przekroju korzeni oraz niewielkiej głębokości systemu korzeniowego. Części nadziemne ziemniaka są podatne bardziej wrażliwe na niedobór wody niż wiele innych roślin uprawnych. Wraz z rozwojem rośliny zmienia się jej zapotrzebowanie na wodę.
W okresie od sadzenia do wschodów ziemniak wymaga niewielkiej ilości wody. Zapotrzebowanie na wodę pokrywają wtedy głównie zapasy znajdujące się w bulwie macierzystej. Obfite opady w tym okresie mogą być szkodliwe, gdyż przedłużają kiełkowanie i wschody oraz zwiększają stopień porażenia chorobami grzybowymi i bakteryjnymi. Od wschodów aż do tworzenia pąków kwiatowych potrzeby wodne są również niewielkie. Jednak, gdy w okresie zawiązywania bulw występuje susza, zwiększa się porażenie parchem zwykłym. Tworzenie pąków na ogół odpowiada okresowi wiązania bulw (tuberyzacji) i jest początkiem zwiększenia się potrzeb wodnych roślin.