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國語元音圖是在二維空間內描述現代標準漢語元音發音部位前後高低的示意圖。中國最早的元音圖見於1920年出版的《國音學講義》一書（易作霖編著，商務印書館出版），時間上比英國語音學家英語：丹尼爾·瓊斯，羅馬化：Daniel Jones發明的基本元音圖僅僅滯後三年。
《國音學講義》中共有三幅元音圖，其中一幅叫做單韻構成圖，兩幅叫做複韻構成圖，分別用來描述國語的單元音、下降雙元音和上升雙元音。
跟世界上多數語言一樣，國語的元音圖是倒三角形（見左），而不像國際音標(IPA)元音圖（以及英語元音圖）是倒梯形（見右）。《國音學講義》中的第一幅元音圖（單韻構成圖）是單元音圖，其中使用的音標是注音符號，代表六個元音，分別是：
- ㄧ (IPA [i])，如 ㄧˋ (易)
- ㄨ (IPA [u])，如 ㄨˋ (霧)
- ㄦ (IPA [ɚ])，如 ㄦˋ (二)
- ㄛ (IPA [o])，如 ㄆㄛˋ (破)
- ㄜ (IPA [ɤ])，如 ㄜˋ (餓)
- ㄚ (IPA [a])，如 ㄆㄚˋ (怕)
注意在當時作者已經使用全閉、半閉、半開、全開這樣四個等級來描述舌位的高低，以及前、中、後這樣三個等級來描述舌位的前後。此外還使用平唇、自然、圓唇這樣三個等級來描述隨舌位前後移動而發生的唇型變化。可以説是相當細緻。除了ㄦ([ɚ])的位置可以商榷以外，其他元音的位置基本正確。
同樣的元音圖也用來描述雙元音（複韻）的發音部位與方法。作者用一個方向矢來表示雙元音的起始部位與終止部位，並且在方向矢的中段畫一圓圈，其中寫上雙元音的名稱。這是一種很有創意的做法。《國音學講義》中的第二幅元音圖（複韻構成圖）中共有如下六個雙元音：
- ㄩ (IPA [y])，如 ㄩˋ (玉)
- ㄝ (IPA [ɛ])，如 ㄧㄝˋ (夜)
- ㄟ (IPA [ei̯])，如 ㄌㄟˋ (累)
- ㄡ (IPA [oʊ̯])，如 ㄉㄡˋ (豆)
- ㄞ (IPA [ai̯])，如 ㄉㄞˋ (帶)
- ㄠ (IPA [ɑʊ̯])，如 ㄉㄠˋ (道)
把明顯是單元音的ㄩ[y]和ㄝ[ɛ]算作雙元音完全是出於歷史傳承與音節結構的考量。根據作者的意見，這兩個元音其實是複韻而不是單韻，分別是ㄧㄨ[i̯u]和ㄧㄝ[i̯ɛ]。具體分析見《國音學講義》第三章36頁、第四章48頁、第六章64-65頁等。不過按照現代的觀點，這兩個元音即使算作雙元音，也只能算是以響度較低的元音開始而以響度較高的元音結束的上升雙元音（見下圖），跟ㄟㄡㄞㄠ四個下降雙元音還是不一樣。
《國音學講義》中的第三幅元音圖（複韻構成圖(2)）描述了如下四個上升雙元音：
- ㄧㄛ (IPA [i̯o])，如 ㄧㄛˋ (唷)
- ㄨㄛ (IPA [u̯o])，如 ㄨㄛˋ (臥)
- ㄧㄚ (IPA [i̯a])，如 ㄧㄚˋ (亞)
- ㄨㄚ (IPA [u̯a])，如 ㄨㄚˋ (襪)
國語元音的確切數目可以因研究者的理論和方法而異。
1918年採行的注音符號有八個單元音符號，分別是：ㄚ（IPA [a]），ㄛ（IPA [o]），ㄜ（IPA [ɤ]），ㄧ（IPA [i]），ㄨ（IPA [u]），ㄩ（IPA [y]），ㄝ（IPA [ɛ]），ㄦ（IPA [ɚ]）。
1928年採行的國語羅馬字承認九個單元音，分別是：a（IPA [a]），o（IPA [o]），e（IPA [ɤ]），i（IPA [i]），u（IPA [u]），iu（IPA [y]），è（IPA [ɛ]），el（IPA [ɚ]），y（IPA [ɨ]）。
國語羅馬字中多出來的單元音符號 y（IPA[ɨ]）用來標注注音符號不予標注的舌尖元音，包括舌尖前音[ɿ]和舌尖後音[ʅ]，但是這兩個國際音標符號已經無效（見已失效與非標準國際音標符號），實際使用[z̩]和[ʐ̩]，或是[◌͡ɯ]和[◌͡ɨ]。舉例而言，si和shi所對應的音標應分別轉寫為[s͡ɯ]和[ʂ͡ɨ]。[1]
1958年採行的漢語拼音系統也承認九個元音，分別是：a（IPA [a]），o（IPA [o]），e（IPA [ɤ]），i（IPA [i]），u（IPA [u]），ü（IPA [y]），ê（IPA [ɛ]），er（IPA [ɚ]），i（IPA [ɨ]）。
鑒於國語羅馬字和漢語拼音都曾經為中國政府認可，並且漢語拼音是漢字羅馬化的現行國際標準，採用這兩套系統所共同承認的九個單元音並據此制定現代國語元音圖如右，應是合乎情理的。
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