二合元音是一个包含有两个目标位置的元音音节核，包括起始（onset）段、过渡（transition）段、收尾（offset）段三段。在起始段和收尾段，其音色接近或达到目标位置，其动态性是区别于单元音的重要标志。

二合元音可分为真性二合元音和假性二合元音。真性二合元音的两个目标元音在语图上各自有较长的稳定段，过渡段较短。发音时，对应两个元音成分的发音动作同样紧张、清晰，在一般语言里较少见，例如，拉脱维亚语“piena”（奶）和“ruoka”（手）当中的[ie]和[uo]；中国拉萨地区藏语的“piu”（猴子）和“kau”（护身符）中的[iu]和[au]。假性二合元音则较少有稳定段，始终处于滑动之中。发音时，两个元音成分只有一个紧张、清晰，在一般语言里更常见。真性、假性二合元音在一定条件下可以转化，也可出现一些变体。按照长度、强度的差别，假性二合元音又可以分为前响二合元音和后响二合元音。汉语普通话的二合元音属于假性二合元音，包括[ai][ei][au][ou]这四个前响二合元音和[ia][ie][ua][uo][ye]这五个后响二合元音。它们在声学元音图上表现为一条将两个端点连接起来的近似直线，如下图所示：

二合元音示例

左侧为二合元音/ia/，右侧为二合元音[ua]