Odprowadzenie wód gruntowych z bezpośredniego otoczenia budynku jest jednym z warunków koniecznych zapewnienia prawidłowej pracy konstrukcji i właściwej eksploatacji piwnic. Warunki te zapewnia zazwyczaj prawidłowo wykonany drenaż zewnętrzny. Gdy jednak możliwości wykonania drenażu zewnętrznego wokół całego budynku są z różnych względów ograniczone, lub z uwagi na lokalne zmiany oddziaływania wód gruntowych, wykonanie takiego drenażu jest niecelowe lub ekonomicznie nieopłacalne, sensownym rozwiązaniem jest wykonanie drenażu wewnętrznego.
System drenażu wewnętrznego polega na ułożeniu rur drenarskich w pomieszczeniach piwnicznych. W tym celu należy najpierw całkowicie lub częściowo usunąć posadzkę i wykonać wykop wzdłuż przewidzianej trasy drenażu. Drenaż układa się albo tylko wzdłuż ścian, albo w przypadku dużych pomieszczeń dodatkowo również w kilku rzędach, równolegle do krótszego boku pomieszczenia. Rury drenarskie powinny być umieszczone pomiędzy poziomem posadowienia a górnym poziomem ławy fundamentowej. Położenie rur poniżej poziomu posadowienia może spowodować wymywanie gruntu spod fundamentu i jego osiadanie. Rury drenarskie muszą być ułożone ze spadkiem zapewniającym właściwy przepływ wody. Średnicę rur należy dobrać w zależności od ilości dopływającej wody gruntowej. Zazwyczaj stosuje się rury drenarskie o średnicy 10cm. W miejscach połączeń ciągów i w załamaniach umieszcza się studzienki kontrolne, łączące poszczególne fragmenty drenażu. Pozwalają one na prowadzenie okresowych kontroli i czyszczenie drenażu. Woda gruntowa rurami drenarskimi jest doprowadzana do studni zbiorczej, z której grawitacyjnie lub przy pomocy pomp jest usuwana na zewnątrz budynku. W przypadku mechanicznego usuwania wody stosuje się często pompy, które uruchamiają się automatycznie, gdy tylko woda w studni zbiorczej osiągnie określony poziom.
Sposób rozprowadzenia wody z drenażu należy dostosować do istniejących warunków gruntowych. Jeśli podłoże zawiera warstwy przyjmujące wodę, wówczas można zastosować metodę rozkroplenia. Polega ona na rozprowadzeniu wody z drenażu do podłoża siecią rur rozkraplających, umieszczonych w gruncie na terenie działki w odległości 20-30 m od budynku. Rury te muszą być umieszczane poniżej poziomu rur drenarskich, aby woda z rur rozkraplających nie trafiła z powrotem do rur drenarskich. Jeśli budynek posadowiony jest na gruncie nieprzepuszczalnym a głębiej występują warstwy gruntu przepuszczalnego, wówczas dobrym rozwiązaniem może być wykonanie studni chłonnej, łączącej nieprzepuszczalne warstwy gruntu z warstwami przepuszczalnymi, mogącymi przyjąć wodę.
Wokół rur drenażu wewnętrznego wykonuje się obsypkę żwirową grubości co najmniej 20cm z drobnego żwiru frakcji 8-15mm, ale przed zasypaniem drenażu należy przeprowadzić kontrolę jego sprawności. Jeżeli spadki rur są właściwe, woda powinna swobodnie przepływać od studzienki umieszczonej na początku drenażu do studni zbiorczej znajdującej się na końcu ciągu drenarskiego. Po ułożeniu i obsypaniu drenażu układa się nową izolację przeciwwilgociową i wykonuje się nową posadzkę tak, aby pozostał swobodny dostęp do studzienek kontrolnych. Jeżeli drenaż ułożono bez zrywania połogi, wówczas po zasypaniu drenażu należy dokładnie połączyć izolację przeciwwilgociową istniejącej podłogi z izolacją ułożoną nad ciągiem drenarskim.