El fonema (del grec φώνημα, "so de la veu") és l'abstracció del so, és a dir, la realisació ideal d'un so sense tenir en conte com es pronuncia realment en un context concret. Cada llengua té un número finit de fonemes, que actuen com a unitats mínimes per distinguir significats entre paraules. Així en català la S sorda /s/ i sonora /z/ són fonemes, ya que distinguixen per eixemple les paraules rosa (flor) i rossa (de cabells clars), mentres que en castellà esta distinció és una simple variant i no un fonema. Els fonemes es poden transcriure amprant l'alfabet fonètic internacional (API -per les seues sigles en anglès-), i constituïxen l'objecte d'estudi principal de la fonètica, una de les branques de la filologia.

Els fonemes no són sons en entitat física, sino abstraccions mentals o abstraccions formals dels sons de la parla. En este sentit, un fonema pot ser representat per una família o classe d'equivalència de sons (tècnicament nomenats fons), que els parlants associen a un so específic durant la producció o la percepció de la parla. Així per eixemple en català el fonema /d/ [+obstruent, +alveolar, +sonor] pot ser articulat com oclusiva [d] a principi de paraula o després de nassal o pausa llarga, pero és pronunciat com una consonant aproximant [δ] entre vocals o entre vocal i líquida, així /dada/ es pronuncia [daδa] on el primer i tercer so diferixen en el grau d'obstrucció encara que són similars en una série de trets, els propis del fonema.