Los sistemas de recolección de agua de lluvia almacenan el exceso de agua de lluvia en tanques o barriles para su uso posterior. La mayoría de los sistemas están diseñados para hacer correr agua a través de tuberías desde los techos de las casas hacia unidades de almacenamiento de agua subterráneas o sobre el suelo. El agua almacenada se puede usar más tarde durante las temporadas de sequía para regar los jardines y la vegetación, o si el agua se trata adecuadamente, se puede usar para beber y para uso doméstico regular. Los sistemas de captación de techo son el tipo más común de sistemas de captación de agua de lluvia residencial, pero tienden a variar en diseño y uso.
El sistema de captación de techo construido de manera más simple generalmente consiste en una tubería que va desde la canaleta del techo hasta un tambor grande colocado en el costado de una casa. Una vez que se ha llenado el tambor, se puede almacenar para su uso posterior y se puede conectar otro tambor vacío a la tubería del canalón. Este método generalmente proporciona agua más que suficiente para aquellos que solo usan agua de lluvia para regar al aire libre y cultivar un huerto.
Aquellos que usan sistemas de recolección de agua de lluvia para las necesidades del hogar, como beber y ducharse, generalmente necesitarán un sistema un poco más elaborado. Los sistemas de recolección sobre el suelo con capacidades más altas generalmente operan en base a un diseño de captación de techo. El agua que corre desde la canaleta hasta el barril lateral generalmente se almacena en tanques de escorrentía más grandes. Estos tanques pueden contener sistemas de tratamiento de agua que agregan productos químicos para hacer que el agua sea segura para el consumo.
Los tanques más grandes también pueden diseñarse para conectarse a sistemas de agua de pozo, o pueden servir como sistemas de respaldo durante fallas de energía. Los sistemas elaborados sobre el suelo pueden ocupar una buena cantidad de espacio en el patio residencial promedio y pueden no ser la adición más estéticamente agradable a una casa. Estos sistemas son generalmente más fáciles de reparar que sus contrapartes subterráneas, que requieren mucha excavación para solucionar problemas de mal funcionamiento.
Los sistemas subterráneos de recolección de agua de lluvia tienden a ser más costosos en términos de instalación y mantenimiento, pero a menudo se integran en el paisaje de una manera que es estéticamente agradable y propicia para el uso doméstico práctico. Estos sistemas se originan en la captación del techo, pero las tuberías desembocan en tanques de almacenamiento en el suelo que tratan y dispersan el agua. La mayoría de las áreas requerirán un permiso local para hacer correr agua desde un sistema subterráneo directamente a la casa.
Los sistemas de recolección de agua de lluvia tienen el potencial de reducir drásticamente el impacto de las sequías y la escasez de agua al ofrecer una fuente de agua sostenible e independiente. Estos sistemas fomentan la conciencia sobre el uso de recursos y fomentan los esfuerzos de conservación. Algunas áreas también pueden ofrecer incentivos fiscales a los propietarios de viviendas que instalen sistemas de recolección de agua de lluvia.