Substantivenes bøyningsmønster ble til en stor grad arvet fra urindoeuropeisk. De viktigste stammene var /a/, /ō/, /n/, /i/ og /u/. De tre første var særlig viktige, og fungerte som grunnlag for adjektivbøyningen; det var en tendens til at substantiver i alle andre klasser ble trukket inn i disse. De to første hadde varianter med henholdsvis /ja/ og /wa/, og /jō/ og /wō/. Opprinnelig ble disse bøyd akkurat som de andre substantivene i bøyningsklassen, men senere lydforandringer gjorde at disse variantene hadde en tendens til å skille seg ut som egne underklasser. /n/-stammene hadde mange underklasser, deriblant /ōn/ (hankjønn og hunkjønn), /an/ (intetkjønn) og /īn/ (hunkjønn, stort sett abstrakte substantiv). Det fantes også en mindre klasse rotsubstantiv (som sluttet på ulike konsonanter), substantiv som betegnet forhold (sluttet på /er/) og intetkjønnssubstantiv på /z/ (denne klassen ble sterkt utvidet på tysk).