自由水是指在生物體內或細胞內可以自由流動的水。它是良好的溶劑和運輸工具，許多種物質溶解在這部分水中。自由水的特點包括流動性強、易蒸發、加壓可析離等。在細胞中，自由水具有多種生理功能，如作為溶劑溶解許多物質，作為生化反應的介質參與細胞內的各種化學反應，以及促進細胞物質的運輸等。自由水的含量影響細胞代謝強度，含量越大，新陳代謝越旺盛。同時，自由水與結合水在一定條件下可以相互轉化，共同維持細胞的正常生理功能。
在食品儲存與加工中，自由水也起著重要作用。食物儲存時間的長短、凍存後的品質都與自由水有關係。若自由水含量低，微生物將無法生存，食品就不會產生微生物腐敗。此外，在植物體內，自由水與束縛水的比值高低也影響著植物的代謝活動和抗逆性。