Fonoloogia on keele helide ja kõnemustrite uurimine. Tüvi “telefon” on fonoloogias seotud helidega ja pärineb kreeka sõnast phonema, mis tähendab heli. Fonoloogia püüab eristada kõigis inimkeeltes tehtavaid helisid. Helide universaalsete ja mitteuniversaalsete omaduste tuvastamine on fonoloogias ülioluline komponent, kuna kõik keeled kasutavad vokaalide ja kaashäälikute silpe ja vorme.
Silbid on kõnekeele ajastusse kaasatud, kuna iga sõna rääkimine võtab osa ajast. Silbid on keele mõõtühikud. Täishäälikud lasevad õhul suust ja ninast blokeerimata välja pääseda, samas kui kaashäälikud katavad keele poolt häälekanalit rohkem. Kuuldud hõõrdumine, mis on kaashäälik, tekib õhust, mis ei saa välja pääseda, kui suus konsonanti lausub.
Foneemid on keele heliühikud, mis annavad edasi tähendust. Näiteks silbi muutmine sõnas muudab selle tähendust, näiteks “a” muutmine “hull” täheks “o”, et saada sõna “mod”. Foneemil ei ole ka tähendust, luues olematuid sõnu, näiteks muutes sõna “mad” või “mod” täheks “j”, et saada “jad” või “jod”. Foneemid erinevad morfeemidest ja grafeemidest. Morfeem viitab peamistele grammatikaüksustele, grafeem aga kirjakeele põhiüksus.
Keeles õige häälduse kasutamise tagamine on fonoloogia praktiline rakendus. Näiteks fonoloogia kasutab sümboleid, et eristada konkreetse vokaali helisid. Täishäälikud liigitatakse “ees”, “keskmise” ja “taga” sõltuvalt lõualuu ja keele asukohast vokaalihelide tegemisel. Fonoloogia märgib ka huulte asendit, näiteks kui huuled on laiali või ümarad, samuti kui täishäälik on pikk või lühike.
Täishääliku sümbol sellistes sõnades nagu “külm” või “tina” fonoloogias on /i/ ja viitab eesmisele, lühikesele vokaalile, mida räägitakse kõrges asendis oleva keele ja laiali laiali lükatud huultega. Vastupidiselt on täishääliku sümbol sellistes sõnades nagu “kuu” või “sinine” fonoloogias /u:/ ja viitab pikale vokaalile, mida räägitakse keelega kõrgel, kuid ümarate huultega.