Потенціальний зв'язок фонеми із значенням визнають тільки представники щербівської фонологічної школи.
Фонемі як лінгвістичній одиниці властива автономність. Відриваючись від конкретної морфеми, звук набуває певної самостійності, незалежності, автономності. Саме тоді, коли звук пориває з лексичним або граматичним значенням, він перестає бути словом чи морфемою і стає самостійною звуковою одиницею, яка об'єктивно існує поряд з іншими мовними одиницями — морфемою, словом, реченням, хоч не однакова з ними за своєю роллю.
Автономність фонем виявляється передусім у тому, що носії мови легко членують на фонеми будь-яке незнайоме їм слово або, навпаки, складають нові слова, наприклад абревіатури, замінюють незнайомі звуки запозичених слів звуками рідної мови. Свідченням автономності звукової системи є також можливість зображення звуків у вигляді літер у звуковому письмі.
Визнають автономність фонеми представники празької і лондонської фонологічних шкіл, а також американські дескриптивісти, натомість московська фонологічна школа повністю відкидає автономність плану вираження. Вона виходить з того уявлення, що звукова сторона не існує окремо від морфологічної, що через це фонема існує не як окрема одиниця, незалежно, автономно, а як деякий елемент морфем. Поза морфемою розглядати фонему не можна.
Фонема — це мінімальна, лінійно неподільна одиниця. Незважаючи на різний підхід до визначення фонеми, всі фонологи визнають її граничною одиницею лінійного фонетичного членування мовного потоку.
Дослідження за допомогою відповідної апаратури переконливо показали, що з погляду артикуляційногоабо акустичного кожен мовний звук можна поділити на ще менші сегменти, проте людина членує мовний потік не на ці дрібні відрізки, а на більші — саме мовні звуки.
Отже, з мовного боку ми виділяємо тільки ті одиниці, які потенціально можуть бути зв'язані із змістом. Дрібніші членування звичайно нами не усвідомлюються тому, що кожне з них саме по собі не несе ніякої соціальної функції. Лише об'єднуючись між собою на основі однієї функції, ці фізичні звуки утворюють мовний звук, що є єдиним у функціональному й матеріальному відношенні.
Фонема — це елемент плану вираження мовних знаків. Оскільки фонеми самі по собі не мають значення, то у мовному потоці фонеми розрізняються не значенням (як це властиво мовним знакам), а неоднаковим звучанням. Мовний потік ділиться тільки на лінгвістичній основі. Проте, коли він уже поділений, тоді у носія мови створюються певні акустичні образи, що співвідносяться з лінгвістичними. Звукова відмінність — обов'язкова умова існування фонеми. Саме завдяки неоднаковому звучанню фонеми можуть розрізняти мовні знаки — смислові одиниці мови, створюючи їх звукову форму. Якщо звукова форма — це план вираження мовного знака, то фонема — це відповідно елемент плану вираження мовного знака. Таке призначення фонеми в процесі комунікації.
У зв'язку з цим слід підкреслити, що термін «смисло-розрізнювальна функція фонеми», який часто вживається, фактично означає не розрізнювання смислу, а розрізнювання смислових одиниць. Тому доречніше говорити, що фонема диференціює не значення, а слова і їх форми.
Фонема — це втілення діалектичної єдності конкретного й абстрактного. Фонема не дана в досвіді безпосередньо. ЇЇ не можна почути, побачити, тобто кожна фонема — це абстрактне поняття фонетики, що існує в нашій свідомості. Саме абстрактний характер фонеми забезпечує ту роль, яку вона грає в мові як засіб спілкування. Якби величезна різноманітність звуків мала лінгвістичне значення, спілкування було б неможливим . Разом з тим фонема — це перш за.все звукова одиниця. Це певне узагальнення ряду цілком визначених для даної мови, але неоднакових з артикуляційно-акустичного погляду, хоч і об'єднуваних єдиною функцією звучань.
У мовленні не може бути фонеми взагалі. Фонема як така тут реалізується у вигляді кількох (або багатьох) конкретних звуків. Конкретний вияв кожної фонеми в мовному потоці називається відтінком, або алофоном, фонеми.
Алофони з'являються внаслідок різних причин. Для теорії фонеми взагалі, а також для вивчення наповнення кожної фонеми мають значення закономірні, обов'язкові видозміни фонем. Вони з'являються внаслідок того, що фонема в процесі мовлення може потрапляти в неоднакові фонетичні умови. Алофони, пов'язані з місцем у слові (початок, кінець), положенням щодо наголосу, називаються позиційними. Алофони, зумовлені характером сусідніх фонем, називаються комбінаторними.
Алофони можуть бути в більшій і меншій залежності від навколишнього середовища. Найсамостійніший, незалежний алофон фонеми — це і є основний її алофон, який ми звичайно й називаємо, представляючи фонему в цілому. Цей основний, типовий алофон легко усвідомлюється, може бути виділений з мовного потоку, інакше кажучи, легко вимовляється ізольовано. Інші алофони фонем звичайно не усвідомлюються й при намаганні вимовити ізольовано зливаються з основним, незалежним алофоном.
Отже, між фонемою і її алофонами існує діалектична єдність.. Кожна фонема — не загальне, яке конкретно існує лише через свої відтінки — алофони і разом з тим повністю не збігається з жодним із них. Вона лише приблизно, узагальнено охоплює властивості своїх алофонів. З другого боку, алсфон — лише частковий прояв фонеми.
Усі мовні звуки є конкретними реалізаціями фонем. Звуків, не належних до якоїсь фонеми, бути не може.Усі алофони об'єднуються у відносно невелике число фонем (в українській мові 38).Слід враховувати, що кількість алофонів у різних фонем неоднакова, так само як неоднаковий і їхній діапазон: фонема може функціонувати в ряду дуже близьких звуків — і досить далеких з артикуляційно-акустичного боку. Проте діапазон алофонів фонеми усе ж має певні межі.
Крім відзначених вище алофонів фонем, у мовленні є ще так звані факультативні варіанти фонем, значення яких у фонетиці не можна недооцінювати. Маються на увазі випадки закономірної варіативності алофонів деяких фонем, що виникають у результаті різних причин: наявності різних стилів вимови, впливу діалектного оточення тощо. Природно, що в розмовному стилі можливі й такі випадки, коли вимовлений звук у словоформі не може бути достовірно встановлений. Розрізняють позиційні і комбінаторні алофони.
Позиційними називаються алофони, зумовлювані певним фіксованим місцем у слові – початкои, кінцем, серединою, перебуванням / неперебуванням під наголосом. Так, в українській мові фонема /е/ в ненаголошеній позиції реалізується у звукові, наближеному до [и], фонема ж /и/ в такій позиції функціонує як алофон, наближений до [е].
Алофони, зумовлені характером сусідніх звуків, називаються комбінаторними. Наприклад, у слові ряд фонема /а/ реалізується звуком заднього ряду [¢а] , що після пом’якшеного приголосного у вимові просувається вперед.
Факультативні варіанти закономірні для кожної мови. Вони не вважаються відхиленням від норми, закріплені мовною традицією певного колективу і мовцями звичайно не помічаються й не усвідомлюються.
У мовленні є також видозміни фонем, зумовлені індивідуальними вимовними особливостями того, хто говорить. Так, фонему /а/ різні особи вимовляють неоднаково: з різною висотою і різною тривалістю, різним тембром,— проте всі ці відтінки (якщо вони не виходятьза певні межі) не привертають нашої уваги й не вивчаються у фонетиці. Не вивчаються тут також індивідуальні відхилення у вимові, пов'язані з вимовними вадами. Оскільки всі ці особливості не мають ніякого лінгвістичного значення, їх не можна вважати алофонами.
Сукупність позицій, у яких можлива звукова реалізація фонеми називається дистрибуцією.
Фонема — незалежна одиниця в системі фонетичних протиставлень.3алежність алофонів від фонетичної позиції зумовлює те, що всі відтінки однієї фонеми обов'язково відрізняються один від одного. Наприклад, в українській мові фонема Іа1 може бути представлена різними алофонами залежно від консонантного оточення: [о 1 (вавка), [а] (нам), [а] (так), ['а] (дяка), [а] (стань) і т. п. Кожен з цих алофонів єдино можливий у кожній позиції:
Іо 1—між губними, [а]—між носовими, [а]—між твердими, [¢а] — після м'якого перед твердим, [а¢]— після твердого перед м'яким . Через те що різниця між цими звуками залежить виключно від їх положення в слові, мовці звичайно її не помічають. Самостійно (незалежно від позиції) вказані алофони не можуть використовуватися для диференціації звукових форм слів. Зате кожен алофон у складі звукової форми виконує твірну й опізнавальну функцію. Так, наприклад, у слові тут після[т] звук[ у] є необхідним компонентом звукової форми цього слова. Він протиставляється алофонам усіх інших голосних фонем в аналогічній позиції, бо при заміні його алофонами [а], Іо], [е], [й], [і] або утворюється нове слово (Тит), або ж слово руйнується (пор. тат, тот, тет). Алофон [у] не протиставляється в цій позиції тільки іншим алофонам цієї фонеми, бо між твердими передньоязиковими приголосними жодний інший алофон фонеми /у/ неможливий. Отже, в тотожній позиції різні алофони тієї самої фонеми не можуть протиставлятися один одному.
Таке відношення між відтінками однієї фонеми, коли вони не можуть перебувати в тотожних фонетичних умовах, називається відношенням додаткової дистрибуції.
Навпаки, фонемні відмінності, як уже говорилося, використовуються для диференціації звукових форм слів. Суть фонеми полягає в її незалежності від фонетичного контексту На прикладі слів стан і стань, лаз і лазь видно, що різниця між звуками [н] і [н¢], [з] і [з¢] зовсім не залежить від фонетичної позиції. Вона зумовлена наявністю у фонематичній системі української мови протиставлення фонем за твердістю — м'якістю.