自由空间（free space）在不同学科中有不同的定义。在植物学中，自由空间指植物组织内的某个空间，其外液中的物质通过代谢产生的能量无消耗地进入这个空间。在经典物理学中，自由空间是指一种理论的完美真空，不含有任何物质的真空，有时也称为自由空间真空或经典真空。自由空间可以被视为一种参考介质，许多国际单位制的单位都是建立于以自由空间为参考介质的测量值。

在植物学中，对自由空间的物质运输，称为初期吸收（initial uptake），对离子的能动运输可抑制的呼吸毒、无氧状态、低温等是不敏感的。植物组织的无自由间局限于细胞壁和原生质膜。离子易动性与在水溶液中的相同，此外，将离子浓度与外液相同的自由空间部分特称为水自由空间。自由空间还具有作为正电荷或负电荷的离子交换体的作用，而离子为静电固定在自由空间的结构上而不能自由活动。然而，如将此自由空间浸入盐溶液中，由于离子交换作用，也可使被固定的离子自由。这种具有离子交换能力的固定电荷的自由空间部分，称为董南自由空间。

自由空间的电磁特性是由其电常数、磁常数和真空光速决定的。这些参数不仅定义了电磁波在自由空间中的传播速度，也涉及到电磁相互作用的强度，如精细结构常数的表达式中就有电常数的出现。在自由空间中，线性叠加原理对于电势、向量势、电场和磁场都是成立的，这意味着例如两个电荷所共同产生的电势，即是其中个别电荷所产生的电势的标量和。