W okresie wegetacji ziemniaka zapotrzebowanie na wodę ulega znacznym zmianom i występują okresy o umiarkowanych oraz o dużych potrzebach tej rośliny w stosunku do wody. Szczególnie wrażliwe na niedobór wody są części nadziemne rośliny. Ziemniak posiada płytki system korzeniowy, pobierając wodę z górnej – do 40 cm – warstwy gleby. Dodatkowo roślina ta charakteryzuje się niższą sprawnością pobierania wody glebowej, co związane jest z małym przekrojem korzeni. Występujące w okresie od sadzenia do wschodów intensywne opady deszczu działają niekorzystnie na wzrost roślin, przyczyniając się do przedłużenia kiełkowania i wschodów, a także mogą prowadzić do wystąpienia chorób grzybowych czy bakteryjnych. W kolejnym okresie od wschodów do pąków kwiatowych ziemniak również posiada niewielkie potrzeby wodne.

Wzrost zapotrzebowania ziemniaka na wodę ma miejsce w okresie wiązania bulw. Występująca w tym okresie susza może przyczynić się do porażenia parchem zwykłym. Okresem krytycznym o największych potrzebach wodnych jest okres od kwitnienia do dojrzewania, kiedy to dochodzi do zwiększania masy i wielkości bulw. W okresie tym przypadającym na lipiec i sierpień następuje gromadzenie biomasy. W lipcu zapotrzebowanie na wodę wzrasta do 80 – 90 mm, przy sumach opadów na poziomie 40 mm w maju i czerwcu. Najlepsze dla roślin są wówczas niewielkie opady oraz dłuższe okresy o małym zachmurzeniu, które wpływają na efektywne przeprowadzenie procesu fotosyntezy, co przekłada się na nagromadzenie większych ilości skrobi. Z kolei duże opady deszczu, towarzyszące wysokim temperaturom, mogą prowadzić do wystąpienia zarazy ziemniaka. W sierpniu wymagania wodne ziemniaka są największe, często przekraczając 100 mm. Z kolei we wrześniu zapotrzebowanie na wodę jest w granicach 80 – 90 mm, jednakże późniejsze odmiany ziemniaka potrzebują większych ilości wody.