Fonologia on kielitieteen ala, kielen tutkimus, jonka tavoitteena on ymmärtää ihmisen puheen ääni- ja kuulorakenne. Vaikka eri kielet voivat kuulostaa selvästi erilaisilta, kaikilla ihmisillä on samat fysiologiset aivot, korvat ja äänentoistolaitteet. Puhuttu kieli on näiden kolmen linkin kuvioitu vuorovaikutus. Tämän opintoalueen sovellukset ulottuvat monenlaisiin tieteenaloihin ja ammatteihin, joille tehokas puhe ja viestintä ovat välttämättömiä. Sitä käytetään poliittisiin tarkoituksiin, vieraiden kielten opettamiseen ja tietokoneiden kielenkäsittelyn kehittämiseen muun muassa.
Aiemmin fonologia oli pääasiassa teoreettista ja akateemista. Se on edelleen elintärkeää, mutta on erityisen tärkeää kielellisen tutkimuksen ja analysoinnin sekä historiallisesti kuolevien tai sukupuuttoon kuolleiden kielten säilyttämisen kannalta. Monilla nykyaikaisilla hallituksilla on kansallinen etu ja instituutiot äidinkielen laimentamattoman eheyden säilyttämiseksi. Nämä sovellukset voivat koskea historian, valtiotieteen ja sosiologian aloja.
Vieraan kielen opettaminen hyötyy tieteellisestä ymmärryksestä siitä, miten ihmisen lauluäänet luodaan ja sekvensoidaan tarkoituksenmukaisten sanojen ja lauseiden muodostamiseksi oikein. Näyttelijät palkkaavat fonologian asiantuntijoita kehittämään vakuuttavia aksentteja; jotkut ammattilaiset voivat käyttää yhtä menettämään vieraan aksentin. Joillakin maailmanlaajuisilla aloilla, kuten ilmailussa, englanti on virallinen lingua franca; osaavia opettajia tarvitaan kaikkialla maailmassa. Samoin maailmanlaajuinen muuttoliike on luonut paikallisen tarpeen opettaa maahanmuuttajille äskettäin adoptoidun kotimaansa kieltä.
Yhdysvalloissa ja muualla maailmassa lasten koulutus on laajennettu lailla koskemaan niitä, joilla on oppimisvaikeuksia tai muita erityistarpeita. Useimmissa kouluissa on omistettu tai sopimussuhteinen audiologi, joka arvioi opiskelijoiden kuulokykyä, ja puheterapeutti, joka auttaa oppilaiden viestintätaitoja. Sama apu koskee myös aikuisia, jotka kärsivät puhehäiriöstä tai kuntoutuvat aivovammasta. Fonologian ymmärtäminen voi olla tärkeä voimavara näillä aloilla.
Ei ole yllättävää, että useimmat kaupalliset yritykset tarvitsevat oivaltavia kielitieteilijöitä kommunikoidakseen markkinapaikan kanssa. Mediayritysten, mainostoimistojen ja kaikkien muiden puhuttuun sanaan turvautuvien yritysten on arvioitava ja optimoitava sekä viesti että sen toimitus. Jopa kustantamisen kaltaisilla aloilla, jotka liittyvät pääasiassa kirjalliseen kieleen, tarvitaan fonologiaa tuntevia ihmisiä. Fonologian sovellukset tulevat myös ammattialoille, kuten rikostekniset puheanalyysit lainvalvonnassa.
Yksi tärkeimmistä fonologian sovelluksista on tietotekniikka. Tarkka puheentunnistus ja juokseva puhesynteesi edellyttävät yksityiskohtaista ymmärrystä siitä, miten kielen äänet luodaan, jäsennellään ja jäsennellään sitten huomaamattomiksi merkityksiksi. Tietokoneen ja ihmisen välinen vuorovaikutus, olipa se automaattinen tapahtumajärjestelmä tai älypuhelimen käyttöliittymä, sisältää yhä enemmän ääntä. Tietokone läpäisee yhden päivän niin kutsutun tekoälyn Turing-testin, ja seuraava testi vaatii tietokoneen puhumaan vakuuttavasti. Laskennallisen kielitieteen ja luonnollisen kielen käsittelyn edistysaskeleet voivat myös johtaa yleiskääntäjään.