Foneemi tasandist alates on kindlasti tegemist keeleteadusega. Seda osa keeleteadusest, mis tegeleb foneemidega, nimetatakse fonoloogiaks. Fonoloogia uurib, missugused foneemid ühes või teises keeles on ja kuidas ning mis tingimustel nad omavahel kombineeruvad.