与排水只在表面的屋面不同，地下防水系统应该有地下排水的措施，以便降低或消除防水层可能受到的静水压力。地下排水措施不仅能延长防水层寿命，而且即使防水层破损了，由于水没有压力，进入建筑物内的水量也会减少。
水平应用中的地下排水，可使得已经穿过耐磨层的水往下渗至防水层上，通过复合排水板或者集料层，自由移动。由于防水层有一定的坡度，水通过内部排水管排出或者排至四周。
在垂直应用中，比如基础墙，水要么在复合排水板的芯层内滴下，要么通过集料回填层往下渗。在基础垫层处水被带走，通过穿孔排水管系统或者“排水瓦管”排出。
地下排水系统不仅能延长防水层寿命，而且在水平或广场应用中还能延长混凝土、铺面砖和其他耐磨面层材料在寒冷条件下的使用寿命。通过防止水在耐磨层下聚集，因冻融循环引起的变形将会降低，因此大大降低了耐磨层的隆起、开裂、破裂等现象。
有时地下防水设计必须把现有环境条件考虑在内，如地质情况、地下水甚至地下水的污染物等，而这些显然是屋面防水所不需要考虑的。以某机场为例，通过基岩的裂缝和裂纹进入开挖现场的地下水量与现场24 h排水的量相当。另外，测试表明，那里的地下水被碳氢化合物和乙烯乙二醇污染，这些污染物能使大多数防水产品失效。因此，在选择产品时应该特别注意与污染物的关系。
