自流井原理是指在地下的含水層中，由於水受到靜水壓力的作用，當含水層上部的隔水層被鑿開時，低於地下水位線的井口便會有水自動噴出地面，形成自流井。
自流井的形成與地下水的兩種主要埋藏類型有關，即潛水和承壓水。潛水是指土壤中不透水層上方的地下水，而承壓水則是指位於兩個穩定隔水層之間的水。當井鑽穿含水層時，受到靜水壓力的影響，水可以沿鑽孔上涌至相當於當地承壓水位的高度。若地面低於承壓水位，承壓水會湧出地表，形成自流井。
此外，自流井的形成還與地形的條件、地質構造如斷層等有關。在地形有利條件下，如地面低於承壓水位時，承壓水會自然湧出地表。自流井不僅是一種自然現象，還廣泛套用於農業灌溉和供水系統。