동경 127°44′, 북위 34°47′에 위치한다. 여수반도와 고흥반도 사이에 있는 순천만 중앙에 자리한다. 여수시 소라면에서 서쪽으로 6.4㎞ 지점에 있다. 면적은 0.59㎢이고, 해안선 길이는 7.5㎞이다. 동쪽에는 소여자도가 있는데 대여자도와 인도교로 연결되어 있다.
섬을 중심으로 주위 섬들의 배열이 ‘여(汝)’자 형태를 이루고, 육지와 교통이 불편하여 모든 생활수단을 자체적으로 해결해야 하였으므로 스스로 ‘자(自)’를 써 여자도라 하였다고 한다.
과거에는 ‘넘자’로도 불렸는데, ‘넘’은 넘는다는 뜻이며 ‘자’는 산을 말하는 고어이다. 즉 섬의 높이가 낮아 파도가 산을 넘는다는 말로 풀이할 수 있는데, 낮은 산으로 이루어진 여자도 지형을 잘 반영한 이름이다.
지질은 대부분 중성화산암류로 구성되어 있다. 전체가 완만한 경사의 구릉성산지(최고 높이 42m)로 이루어져 있기 때문에, 동남쪽의 일부를 제외하면 대부분 농경지로 이용되고 있다. 해안은 대부분 사빈해안(沙濱海岸)이고, 남쪽과 북쪽에 일부 암석해안이 있다. 1월 평균기온은 2.1℃, 8월 평균기온은 24.8℃, 연강수량은 1,247㎜이다.
약 400년 전 보성 벌교에서 남원방씨(南原房氏)가 섬에 들어와서 촌락을 이루었다 한다. 2009년 기준으로 인구는 290명(남 156명, 여 134명)이 거주하고 있으며, 세대수는 105세대이다. 취락은 북단에 위치한 대동마을에 집중되며, 남단에는 마파지마을이 있다.
토지이용 현황은 논 0.01㎢, 밭 0.35㎢, 임야 0.18㎢이다. 주민들은 대부분 농업과 어업을 겸하고 있다. 주요 농산물은 맥주보리와 고구마이다. 해산물로는 낙지·새우·장어가 어획되고, 갯벌에서는 새고막·피조개·키조개 등이 잡힌다.
교통은 여수 소라면 섬달천에서 도선이 운항된다. 교육기관으로는 소라초등학교 여자분교장이 있다.