언어를 형식적으로 연구하기 위해 수학적으로 모델화한 것. 이는 촘스키의 언어 분류 중 세 번째에 해당하는 것으로 현대에 사용되는 대부분의 프로그램 작성 언어들은 그 문법 구조가 이 부류에 속한다. 특히 배커스 나우어 형식(BNF)에 의해서 기술된 언어는 모두 문맥 자유 언어이다.