Fonologia (dawniej głosownia) – nauka o systemach dźwiękowych języków. Stanowi jeden z działów językoznawstwa (lingwistyki). Fonemika czy fonematyka, podawane jako nazwy synonimiczne, odnoszą się tylko do jednej z teorii fonologicznych i nie mogą być traktowane jako pełny zamiennik nazwy „fonologia”.
Od fonetyki odróżnia ją podejście do dźwięków: fonetyka bada ich właściwości fizyczne; fonologia zaś bada, jak funkcjonują i jaki tworzą system. Książę Nikołaj Trubieckoj, jeden z głównych twórców współczesnej fonologii, zilustrował to porównaniem mówiącym, że fonetyka ma się tak do fonologii, jak numizmatyka do nauki o finansachTrubieckoj 1939.
Etymologicznie słowo „fonologia” wywodzi się z greckiego , „głos, dźwięk” i przyrostka -logia (który pochodzi z greckiego , „słowo, mowa, przedmiot dyskusji”).
Abstrakcyjne jednostki Fonologia jako dyscyplina odrębna od fonetyki zaczęła się od obserwacji, że samo obrazowanie dźwięków używanych w danym języku nie umożliwia adekwatnego opisania systemu dźwiękowego języka. Potrzebne są jednostki bardziej abstrakcyjne, które nazwano fonemami. Terminu „fonem” używał po raz pierwszy w znaczeniu zbliżonym do współczesnego polski językoznawca Jan Baudouin de Courtenay.