自由電子とは、束縛を受けていない電子のこと。電子気体（フェルミ気体）とも呼ばれることがある。通常、電子は何らかの束縛を受けているため、自由電子は実在しないが、問題を簡潔にし自然科学への理解を助ける。この自由電子を用いたモデルを、自由電子モデル（Free electron model）と言う。現実の電子系について、それらが自由電子であると仮定する近似を自由電子近似と言う。