鼻化元音被看作普通元音加入一点附加修饰色彩，而非完全不同的音素。相比于普通元音，鼻化元音的音色较难确定。部分原因在于，鼻腔内的共振干扰口腔共振，改变元音音色，甚至大大削弱原有音色。听感上，鼻化元音显得比它的实际舌位低。欧洲语言、非洲语言、汉藏语中都有鼻化元音，最常见的是低元音[ã]。

发鼻化元音时，鼻腔与口腔耦合，形成“分支声管”，形成反共振（零点），导致鼻化元音有如下声谱特性：①合成实验证明，鼻化元音有多对“极—零”，第一对“极—零”在F1以下，第二、三对在F2、F3之间。随着鼻化色彩的加重，“极—零”对的间距增大，从而修改附近的声谱分量。②在开元音里，在250Hz附近出现鼻音共振峰；在高元音里，F1附近能量增强，F1的带宽加大。③开元音的F1被减弱，F1以下由于反共鸣的作用，出现很深的“谷”。

学界通常从调音、声学和感知三个角度研究鼻化元音。调音的角度主要通过成像方法，获取小舌的张合程度及声道的几何尺寸，根据获得的数据，判断声道的耦合程度，求出声道传递函数，建立鼻化元音的数学模型。声学的角度主要利用声学和空气动力学信号（鼻腔内的气压、振动、鼻流和声学信号的频域分析）获取小舌张合程度的数据，借以判断鼻化程度的强弱。其中，频域分析是为了反映鼻腔总表面积和鼻侧的鼻窦与鼻腔的耦合情况。感知的角度可以通过声谱反映的信息研究音质。

使用鼻音计获得的鼻化度参数可以更好地量化鼻化元音的程度。鼻音的临界值为80左右，非鼻音的临界值在40左右，鼻化元音的鼻化度分布在两个临界值40～80之间。在汉语普通话及方言中，鼻化元音的鼻化度都在40～80之间。

鼻音与非鼻音临界值示意图