Ngôn ngữ
Kiến trúc sinh lý và thần kinh của ngôn ngữ và lời nói > Giải phẫu lời nói

Bài chi tiết: Sản xuất lời nói, Ngữ âm học, và Ngữ âm học cấu âm
Đường dẫn âm của con người.
Quét MRI thời gian thực một người nói tiếng Quan thoại Trung Quốc.
Ngôn ngữ nói dựa vào khả năng vật lý của con người để tạo ra âm thanh, tức là một kiểu sóng dọc truyền trong không khí ở tần số rung động trống tai. Khả năng này phụ thuộc vào sinh lý của cơ quan tạo lời nói ở con người. Những cơ quan này bao gồm phổi, thanh quản, cổ họng, miệng và mũi. Bằng cách điều phối các bộ phận thuộc bộ máy phát âm, luồng khí được điều chỉnh để tạo ra các âm thanh giọng nói khác nhau.
Âm thanh của lời nói có thể được phân tích thành sự kết hợp của các yếu tố đoạn tính và siêu đoạn tính (segmental and suprasegmental). Các phần tử phân đoạn là những phần tử nối tiếp nhau theo trình tự, thường được biểu thị bằng các chữ cái riêng biệt trong bảng chữ cái, chẳng hạn chữ Latinh. Trong lời nói tự do, không có ranh giới rõ ràng giữa phân đoạn này và phân đoạn tiếp, và thường không có bất kỳ khoảng tạm dừng âm thanh nào giữa chúng. Do đó, các phân đoạn được phân biệt bằng các âm riêng biệt là kết quả của các cách phát âm khác nhau (có thể là nguyên âm hoặc phụ âm). Hiện tượng siêu phân đoạn bao gồm các yếu tố như trọng âm (stress), kiểu tạo âm (phonation type), âm sắc (timbre), điệu tính (prosody) hoặc ngữ điệu (intonation), tất cả đều có thể có ảnh hưởng trên nhiều phân đoạn.
Các phân đoạn phụ âm và nguyên âm kết hợp với nhau để tạo thành âm tiết, sau đó kết hợp với nhau để tạo thành ngữ lưu; điều mà có thể được phân biệt bằng khoảng trống giữa hai lần hít vào. Về mặt âm học, các phân đoạn khác nhau đặc trưng bởi các cấu trúc formant khác nhau, được biểu thị trong phổ sóng ghi lại âm thanh. Formant chính là các đỉnh biên độ trong phổ tần số của một âm thanh cụ thể.
Nguyên âm là những âm thanh không có ma sát nghe được, gây ra bởi sự thu hẹp hoặc tắc nghẽn một số chặng của đường dẫn âm trên. Chúng khác nhau về chất âm (quality) tùy theo độ mở của môi và vị trí của lưỡi trong khoang miệng. Nguyên âm được gọi là đóng (close) khi môi tương đối khép, chẳng hạn âm [i] (tiếng Việt ký âm là "i" hoặc "y"); được gọi là mở (open) khi môi tương đối mở, chẳng hạn nguyên âm [a] (tiếng Việt ký âm là "a"). Nếu lưỡi nằm về phía sau miệng, chất âm sẽ thay đổi, tạo ra các nguyên âm như [u] (tiếng Việt ký âm là "u"). Chất âm cũng thay đổi tùy thuộc vào độ làm tròn (roundedness) và không làm tròn (unroundedness) của môi, ví dụ sự khác biệt giữa [i] (nguyên âm trước không làm tròn) và [y] (nguyên âm trước làm tròn trong tiếng Đức "ü" ).
Phụ âm là những âm bị ma sát nghe được hoặc bị cản trở tại một số chặng của đường dẫn âm trên. Các phụ âm thay đổi tùy theo vị trí cấu âm (place of articulation), tức là vị trí luồng khí bị cản trở trong đường dẫn âm, thường là ở môi, răng, kẽ kề nướu răng, ngạc cứng, ngạc mềm, lưỡi gà hoặc thanh môn. Mỗi vị trí cấu âm sẽ tạo ra một tập hợp các phụ âm khác nhau, được phân biệt rõ ràng hơn bởi phương pháp cấu âm (manner of articulation) hoặc loại ma sát, kể cả khi đóng hoàn toàn (trong trường hợp đó phụ âm được gọi là âm tắc hoặc dừng), hoặc các mức khẩu độ khác nhau tạo ra âm xát và âm lướt. Phụ âm cũng có thể là hữu thanh hoặc vô thanh (voiced-unvoiced), tùy thuộc vào độ rung động của dây thanh trong quá trình phát âm.
Một số âm cần sự giải phóng luồng khí bằng khoang mũi nên được gọi là âm mũi hoặc âm mũi hóa (nasalized). Một số âm được tạo ra bởi chuyển động lưỡi trong miệng, như các âm l thì được gọi là âm bên (lateral) vì luồng khí chạy dọc hai bên lưỡi, và như các âm r thì được gọi là âm r-tính (rhotic).
Con người có thể tạo ra hàng trăm âm thanh riêng biệt: một số âm xuất hiện rất thường xuyên trong các ngôn ngữ trên thế giới, còn một số âm thanh lại phổ biến hơn trong một số ngữ hệ, khu vực ngôn ngữ nhất định hoặc thậm chí chỉ xuất hiện ở một ngôn ngữ cụ thể.