Sadevesijärjestelmä viittaa käytettyihin laitteisiin ja käytäntöön sadeveden talteenotto katolta tai maasta ja varastointi myöhempää käyttöä varten. Näitä järjestelmiä kutsutaan usein sadeveden valuma -alueiksi, ja niiden käyttöä kutsutaan usein sadeveden talteenottoksi.
Katolla olevia sadevesijärjestelmiä käytetään kehitysmaissa usein sadeveden talteenottoon kasteluun tai karjan kasteluun. Maissa, joissa on julkisia vesijärjestelmiä, sadevesijärjestelmiä käytetään edelleen veden talteenottoon nurmikon kasteluun. Sadevesi sisältää usein epäpuhtauksia, jotka tekevät siitä sopimattoman ihmisravinnoksi.
Keskimääräiset katolla olevat sadevesijärjestelmät tallentavat katolta valuvan sadeveden räystäskourujen, laskuvirtausten, suodatusaltaiden ja varastosäiliön avulla. Sadevesi putoaa katolle, törmää räystäskouruihin ja kanavoidaan laskuputkiin. Suodattava sadevesijärjestelmä siirtää veden laskuputkesta maanalaiseen valuma -alueeseen, jossa se virtaa hiekkasuodattimen läpi varastosäiliöön. Sama prosessi voidaan rakentaa myös maanpäällisten säiliöiden kanssa.
Juomaveden sadevesijärjestelmässä on erityinen suodatuslaitteisto, joka tekee sen ihmisten turvalliseksi juoda. Vesi voidaan tehdä juomakelpoiseksi lisäämällä pumppu, joka tuo sen maanpinnasta taloon, ja kehittyneemmän suodatusjärjestelmän kautta. Käänteisosmoosisuodatinta käytetään yleisesti hiekkasuodatetun sadeveden tekemiseen ihmisravinnoksi.
Maanpinnan sadevesijärjestelmät keräävät yleensä sadevettä käyttämällä luonnonmateriaaleja. Näitä kutsutaan usein rinteiden valuma -alueiksi, koska ne on rakennettu käyttämällä kukkulan rinteitä veden keräämiseen ja suodattamiseen. Sadevesi valuu rinteeltä alas valuma-altaaseen, joka on tuhoutunut alamäkeensä lähellä tiivistä kiveä ja lietettä, joka toimii suodattimena. Vesi vedetään painovoiman läpi luonnollisen suodattimen läpi ja kerätään joko maan luonnossa esiintyvään syvennykseen, jota usein kutsutaan säiliöksi, tai vesisäiliöön.
Monissa maissa sadeveden kerääminen sadevesijärjestelmillä on välttämätöntä. Julkisten vesijärjestelmien puute yhdistettynä pitkiin kuiviin kausiin tekee sadeveden keräämisestä tärkeän työkalun maataloudessa tai karjankasvatuksessa. Tällaiset järjestelmät ovat olleet pitkään käytössä Kiinan ja Brasilian kuivemmilla alueilla.
Joillakin Yhdysvaltojen alueilla sadevesijärjestelmien käyttöä säännellään tarkasti. Jotkut valtiot vaativat hiljattain rakennetuissa kodeissa sadevesijärjestelmiä. Muut valtiot eivät salli sadevesijärjestelmiä, ellei asunnon omistaja myös omista vesioikeuksia kiinteistöön. Tämä laki johtui siitä, että asukkaat valittivat, että asuntojen sadevesijärjestelmät estävät sateen virtaamisen tietyn alueen vesialueille.