Analýza je zkoumání rozkladem celku na menší části podle jejich funkce. Ve fonologii pak analytické zkoumání vychází vždy od promluvy (↗parole) a směřuje k jazyku (↗langue), tak se poznává řeč (↗langage) jako celek schopnosti se vyjadřovat a tak tvořit sdělení. Předpokladem pro každé fonologické zkoumání je proto podrobná a vyčerpávající práce s fonetickým materiálem, jehož analýzou začíná vlastní fonologie.

Samotný fonetický materiál (text, výpověď) je změtí kontinuální zvukové matérie, proměnlivých variant a redundantních zvuků, přičemž až fonologické zkoumání nachází svým popisem objekty a funkce mezi nimi. Samotná fonetická matérie je svou povahou lineární a individuální, jako každý objekt parole, zatímco ↗fonémy jsou nadindividuální a abstraktní povahy, jako každý objekt langue.

Kroky fonologické analýzy jsou obecně tyto:

1. segmentace řetězce na řetězec ↗fonů,

2. ověření segmentace pomocí ↗substitučního testu,

3. stanovení množiny fonů a možných řetězců, do kterých vstupují (vzorců fonových řetězců),

4. distribuční analýza fonů a stanovení množiny fonémů a možných řetězců, do kterých vstupují (vzorců fonémových řetězců).

Prvotním úkolem fonologie před jakýmkoliv jiným je proto takové rozdělení textu, které je zbaví individuality a předběžně matérii delimituje na jednotlivé diskrétní jednotky, označují se jako fony. Kritériem pro vydělení fonů z nediskrétní matérie je minimální velikost a zaměnitelnost daného předpokládaného komponentu s komponentem jiným (substituce, komutace). Takovým komponentem o minimální velikosti je například [t], které nacházíme v č. ve slově ten. Je jako minimální celek zaměnitelné s [d] ve slově den, [s] ve slově sen, [z] ve slově zen, [l] ve slově len, [j] ve slově jen, [v] ve slově ven atd. Minimální velikost tohoto fonu předpokládáme analogicky i v trsech, kde se předpokládaný fon vyskytuje, takže [t] ve slově sten hodnotíme jako identické s [t] ze slov ten a třmen a [s] ve stejném slově sten jako identické se [s] slov sen a psem. Předpokládaný fon nelze dále rozdělit na jiné fony. Fon je dán vždy i svou segmentálností, proto např. hodnoty distinktivního rysu nejsou fony, protože tyto kvaziobjekty se v č. nevyskytují v řetězci jako samostatné minimální komponenty. Jinak řečeno, principem substitučního (komutačního) testu je pokusná záměna fonů v daném kontextu: pokud záměnou dojde ke změně významu (či ztrátě významu) daného řetězce, jde o různé fony. Např. zaměněním fonu [k] ve slově kráva fonem [t] vznikne nové slovo (tj. řetězec má jiný smysl), totiž tráva. Po adekvátně provedené substituci tedy máme před sebou konečnou množinu fonů a jejich řetězce.

Pro většinu jaz. však pouhý přesný výčet fonů a jejich řetězců není dostatečný pro vyčerpávající popis jaz. systému, protože např. ve slově [břex] <břeh> je poslední komponent shodný s koncovým komponentem slova [strax] <strach>. Přitom však přihlédnutím k distribuci ostatních tvarů daných morfů zjišťujeme, že zatímco v druhém případě (např. v jiných tvarech, než je nominativ) zůstává zachován komponent [x] (tedy [straxu, straxem], v případě prvním se setkáváme s tvary [břehu, břehem]. Vidíme tedy, že fon [x] je realizací objektu, který označujeme jako foném /x/, případně realizací objektu, který označujeme jako foném /h/. Tento druhý foném má před ↗předělem (pauzou) stejnou realizaci s fonémem předchozím, není s ním však identický.

↗Foném je tedy takový objekt, který nacházíme po revizi distribuce fonů v řetězci, přičemž foném může být realizován jedním, více i žádným fonem. Naopak fon může být realizantem jednoho či více fonémů (případně i žádného). Je‑li foném realizován více fony, označujeme tyto fony jako ↗alofony.

Překrývání množin fonů jednotlivých fonémů lze znázornit takto (P = foném, F = (alo)fon):

Různé fonémy mohou mít různě mocné množiny alofonů, např. č. foném /j/ se realizuje pouze jedním fonem [j], zatímco foném /d/ nejméně třemi: [d] v /vedu/, [t] v /vi:vot/ <vývod>, [s] ve /ve:st/, ve všech případech jde o alomorfy jednoho morfému a alofony jednoho fonému.