发元音时，气流较弱，发音器官保持均衡的紧张状态。如[i]、[a]、[u]、[ia]、[iau]等。

从发音生理的角度看，元音的特征主要由以下因素决定：①舌的高低度、②舌的前后度、③舌的拱度（凹凸度）、④喉的咽宽度、⑤喉头抬高度、⑥唇的垂直高度（开口度）、⑦唇的宽度（展唇度）、⑧唇的前撮度（圆唇度）、⑨软腭下垂度（鼻化程度）、⑩声带闭合度（气声程度）等。其中，舌的位置是最主要的因素。

以舌高点高低（舌高点处上腭与舌背的距离）为纵轴、以舌高点前后（舌高点到门齿的距离）为横轴，可以绘制元音的生理舌位图。图1是普通话单元音[i] [u] [a] [y] [o] [ɤ] [e]的生理舌位图。

图1 5位发音人的汉语普通话元音舌位图（规整型）

从声学的角度看，跟舌位、唇形等发音生理有较强对应关系的元音特征，主要体现在元音共振峰上。第一共振峰F1跟元音舌位的高低关系较密切：发音时，舌位越高，F1在宽带语图上越低，如[i]的F1；舌位越低，F1在宽带语图上越高，如[a]的F1。第二共振峰F2跟元音舌位的前后关系较密切：发音时，舌位越前，F2在宽带语图上越高，如[i]的F2；舌位越后，F2在宽带语图上越低，如[u]的F2。第三共振峰F3跟唇形的圆唇及卷舌程度关系较密切：发音时，圆唇元音的F3比相应的非圆唇元音低，如[y]的F3比[i]的F3低。卷舌元音的F3从起点到止点呈明显下降趋势，如 [ɚ]的F3迅速下降。

将原点置于右上角，以F1为纵轴、以F2为横轴，可以绘制声学元音图。图2是普通话单元音[ɿ]、[ʅ]、[i]、[u]、[a]、[y]、[o]、[ɤ]的声学元音图，根据《普通话水平测试实施纲要》女性发音人所发单元音韵母字测量绘制。

图2 某女性发音人的汉语普通话声学元音图

元音可以按照不同的标准分类，较为常见的是发音生理情况。按照舌位的高低，有高元音（如[i]、[u]等）、半高元音（如[e]、[o]等）、半低元音（如[ɛ]、[ɔ]等）、低元音（如[a]、[ɒ]等）；按照舌位的前后，有前元音（如[i]、[y]等）、央元音（如[ə]等）、后元音（如[ɯ]、[u]等）；按照嘴唇的圆展，有不圆唇元音（如[i]、[e]等）、圆唇元音（如[u]、[o]等）。按照发音时舌尖的状态，有舌面元音（如[i]、[a]、[u]等）、舌尖元音（如[ɿ]、[ʅ]、[ʮ]、[ʯ]等）。此外，元音有时还具有一些附加特征，于是出现了鼻化元音、卷舌元音、气化元音等。在有的语言里，元音还有长短或松紧的对立，分为长元音、短元音或松元音、紧元音。图3为图式化的国际音标元音：

图3 国际音标元音图