Искусственные водоемы — водохранилища и речные моря также являются источником хозяйственно-питьевого водоснабжения. Водохранилища представляют собой водоемы замедленного водообмена и предназначаются главным образом для регулирования речного стока. Кроме того, их используют для орошения, в гидроэнергетике и для других хозяйственных целей.

Человек с давних времен собирал дождевую воду. Построенные римлянами в пустынях цистерны вместимостью 35...340 м3 служили источником воды для скота на пастбищах сезонного пользования.
Известный в Средней Азии такыр, представляющий собой островок ровной и гладкой глинистой поверхности среди окружающих барханных цепей площадью в несколько квадратных километров, почти водонепроницаем и при выпадении дождя образует сток. Дождевая вода стекает в искусственные резервуары и хранится в них для водопоя овец и верблюдов. Так называемые наливные колодцы чирле используются в Туркмении и сейчас.

В настоящее время для сбора дождевой воды строят искусственные водосборные площадки с асфальтовым покрытием. В некоторых безводных районах, где речной сток отсутствует, а осадки довольно значительны, жители собирают дождевую воду на небольших водосборах и хранят в емкостях при каждом доме.

Атмосферные воды, как и воды открытых водоемов, характеризуются наименьшей степенью минерализации. Атмосферные осадки в виде дождя, снега впитывают в себя атмосферную пыль, соли и другие примеси, в том числе химические загрязнения. В момент выпадения они могут содержать в пересчете на 1 л дождевой воды до 100 мг посторонних примесей. Микроорганизмы в присутствии кислорода, двуокиси углерода, азота и других газов и под влиянием лучистой энергии могут в процессе фотосинтеза, обмена веществ также выделять значительное количество органических веществ.