지하수면에서의 압력이 대기압과 동일한 상태 하에 있는 대수층이다.

기반암과 같은 불투수층이 대수층의 하부경계가 된다.

자유면 지하수의 수평범위가 국부적으로만 분포되어 있을 때 이를 부유대수층이라 하며 자유면 대수층의 특수한 경우이다.

지하수면은 강수의 지하함양으로 인해 지하수의 배출로 인한 변동이 없고 항상 일정하다.