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国语元音图是在二维空间内描述现代标准汉语元音发音部位前后高低的示意图。中国最早的元音图见于1920年出版的《国音学讲义》一书（易作霖编著，商务印书馆出版），时间上比英国语音学家英语：丹尼爾·瓊斯，罗马化：Daniel Jones发明的基本元音图仅仅滞后三年。
《国音学讲义》中共有三幅元音图，其中一幅叫做单韵构成图，两幅叫做复韵构成图，分别用来描述国语的单元音、下降双元音和上升双元音。
跟世界上多数语言一样，国语的元音图是倒三角形（见左），而不像国际音标(IPA)元音图（以及英语元音图）是倒梯形（见右）。《国音学讲义》中的第一幅元音图（单韵构成图）是单元音图，其中使用的音标是注音符号，代表六个元音，分别是：
注意在当时作者已经使用全闭、半闭、半开、全开这样四个等级来描述舌位的高低，以及前、中、后这样三个等级来描述舌位的前后。此外还使用平唇、自然、圆唇这样三个等级来描述随舌位前后移动而发生的唇型变化。可以说是相当细致。除了ㄦ([ɚ])的位置可以商榷以外，其他元音的位置基本正确。
同样的元音图也用来描述双元音（复韵）的发音部位与方法。作者用一个方向矢来表示双元音的起始部位与终止部位，并且在方向矢的中段画一圆圈，其中写上双元音的名称。这是一种很有创意的做法。《国音学讲义》中的第二幅元音图（复韵构成图）中共有如下六个双元音：
把明显是单元音的ㄩ[y]和ㄝ[ɛ]算作双元音完全是出于历史传承与音节结构的考量。根据作者的意见，这两个元音其实是复韵而不是单韵，分别是ㄧㄨ[i̯u]和ㄧㄝ[i̯ɛ]。具体分析见《国音学讲义》第三章36页、第四章48页、第六章64-65页等。不过按照现代的观点，这两个元音即使算作双元音，也只能算是以响度较低的元音开始而以响度较高的元音结束的上升双元音（见下图），跟ㄟㄡㄞㄠ四个下降双元音还是不一样。
《国音学讲义》中的第三幅元音图（复韵构成图(2)）描述了如下四个上升双元音：
国语元音的确切数目可以因研究者的理论和方法而异。
1918年采行的注音符号有八个单元音符号，分别是：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年采行的国语罗马字承认九个单元音，分别是：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]）。
国语罗马字中多出来的单元音符号 y（IPA[ɨ]）用来标注注音符号不予标注的舌尖元音，包括舌尖前音[ɿ]和舌尖后音[ʅ]，但是这两个国际音标符号已经无效（见已失效与非标准国际音标符号），实际使用[z̩]和[ʐ̩]，或是[◌͡ɯ]和[◌͡ɨ]。举例而言，si和shi所对应的音标应分别转写为[s͡ɯ]和[ʂ͡ɨ]。[1]
1958年采行的汉语拼音系统也承认九个元音，分别是：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]）。
鉴于国语罗马字和汉语拼音都曾经为中国政府认可，并且汉语拼音是汉字罗马化的现行国际标准，采用这两套系统所共同承认的九个单元音并据此制定现代国语元音图如右，应是合乎情理的。
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