A demanda de água corresponde à estimativa da vazão de retirada, ou seja, à água captada destinada a atender os diversos usos consuntivos. Uma parcela dessa água captada é devolvida ao ambiente após o uso, denominada vazão de retorno (obtida a partir da vazão de retirada, multiplicando esta por um coeficiente de retorno característico de cada tipo de uso). A água não devolvida, ou vazão de consumo, é calculada pela diferença entre a vazão de retirada e a vazão de retorno. Os usos consuntivos considerados são: urbano, rural, criação de animais, industrial e irrigação. As demandas foram estimadas, com base em informações secundárias de diversas fontes. Para as diferentes categorias de uso consuntivo da água, o ano de referência dos dados são: para uso industrial, foram usadas as outorgas de uso dos recursos hídricos estaduais e federais até julho de 2014; a demanda animal foi calculada com base nos dados de rebanho por município para o ano de 2013 (SIDRA/IBGE); a demanda humana considerou dados da estimativa populacional do IBGE (ano-base 2013); e a demanda para irrigação foi calculada para o ano-base 2014 utilizando dados dos planos de recursos hídricos (SPR/ANA) e levantamento de pivôs por imagem de satélite (EMBRAPA/ANA), além de taxas anuais de crescimento da área irrigada, calculadas pela Câmara Setorial de Equipamentos de Irrigação da Abimaq (Associação Brasileira da Indústria de Máquinas e Equipamentos).

Um uso é considerado consuntivo quando a água é retirada e consumida, parcial ou totalmente, no processo a que se destina, não retornando diretamente ao corpo d'água. O consumo pode ocorrer por evaporação, transpiração, incorporação em produtos, consumo por seres vivos, dentre outras formas. No desenvolvimento desse estudo, foram analisados os métodos e as bases de dados utilizadas em estudos anteriores, incorporando os procedimentos considerados relevantes e propondo novos avanços consequentes da disponibilidade de novas bases de dados e de avanços tecnológicos para o processamento de informações. O Manual de Usos Consuntivos da Água é a referência metodológica e detalha os caminhos percorridos para elaboração das estimativas. Os setores avaliados foram o abastecimento humano (urbano e rural), o abastecimento animal, a indústria de transformação, a mineração, a termoeletricidade e a agricultura irrigada, além da evaporação líquida de reservatórios (uso múltiplo). Os estudos sobre evaporação foram posteriormente desenvolvidos em uma nova publicação, disponível nos recursos abaixo. Os dados foram atualizados em julho de 2022, com estimativas de 1931 a 2021 (diagnóstico) e projeções até 2040 (prognóstico). As estimativas foram realizadas inicialmente de 1931 a 2017 (diagnóstico) e projeções até 2030 (prognóstico).