Fonologija yra kalbotyros šaka, tirianti kalbos garsų sistemas. Sąvoka „fonologija“ kilusi iš graikų kalbos, ty „telefonas“, reiškiantis garsą, ir „logotipus“, reiškiantis mokslą arba studijas. Šiame tyrime mokslininkai tyrė, kaip garsai organizuojami, atpažįstami ir sukuriami įvairiomis kalbomis visame pasaulyje.
Pagrindinis fonologijos studijų tikslas – nustatyti ir analizuoti kalbos garsų skirtumus. Kiekviena kalba turi unikalią garso sistemą, susidedančią iš segmentinių garsų (pvz., priebalsių ir balsių) ir viršsegmentinių garsų (tokių kaip intonacija, kirčiavimas ir skiemens ilgis).
Fonologijoje garsai kalboje skirstomi į fonemas ir alofonus. Fonemos yra pagrindiniai garso vienetai, kurie skiria reikšmę kalboje. Pavyzdžiui, indoneziečių kalboje garsai /p/ ir /b/ yra fonemos, nes gali pakeisti žodžių reikšmę, pvz., „glostyti“ ir „šikšnosparnis“. Kita vertus, alofonai yra garso variantai, atsirandantys tam tikrame kontekste. Pavyzdžiui, garsas [p] „pat“ tariamas šiek tiek kitaip, jei jis yra sakinio pradžioje, kaip ir „Pat yra mano vardas“.