Auf dem überwiegenden Teil der deutschen Flachdächer schafft eine Freispiegelentwässerung den Regen vom Dach. Geregelt wird sie durch die DIN EN 12056, Teil 3 und die DIN 1986 Teil 100. Eine Freispiegelanlage entwässert über viele Gullys und ein im Gefälle verlegtes Rohrleitungssystem. Die erforderliche Notentwässerung führt auch hier, auf schadlos überflutbare Flächen. Ein Kennzeichen der innenliegenden Hauptentwässerung ist, dass die angeschlossenen Rohrleitungen im Gefälle verlegt ist. Die Anlage arbeitet nach dem Schwerkraftsprinzip mit einer Teilfüllung der Rohre, das heißt, das Rohrleitungssystem weist stets einen Wasserspiegel, also eine Teilfüllung mit Wasser, auf.

Ein maximaler Füllungsgrad der Sammel- und Grundleitungen von h/d=0,7 und bei den Fallleitungen f=0,33 darf nicht überschritten werden. Zum Wassertransport dient ein Gefälle in der Rohrleitung.

Neben der Ablaufleistungen der einzelnen in der Regel trichterförmigen Dachgullys wird die Ablaufleistung dieser Anlage maßgeblich durch das sogenannte „Rohrsohlengefälle“ bestimmt. Somit ist ein Gefälle bei diesem schwerkraftbetriebenen System unverzichtbar. Da eine Freispiegelentwässerung mit einer Teilfüllung der Rohre arbeitet, benötigt sie im Vergleich zu einer Druckströmungsentwässerung größere Rohrweiten und Raumhöhen für das Gefälle der Rohrleitungen. Wie viele Gullys erforderlich sind, das wird durch die Dachgröße und die Niederschlagsdaten (Berechnungs- und Jahrhundertregen) je nach Gebäudestandort bestimmt. Alle Fallleitungen des Systems werden an die Grundleitung angeschlossen, die die Regenspende der Hauptentwässerung in die Kanalisation leitet.