থাই ভাষাতে নয়টি স্বরধ্বনিমূল আছে, অর্থাৎ এগুলি বদলে গেলে শব্দের অর্থ বদলে যায়। স্বরধ্বনিগুলি হ্রস্ব ও দীর্ঘ হতে পারে। দীর্ঘ স্বরধ্বনিগুলি হ্রস্বগুলি অপেক্ষা মোটামুটি দ্বিগুণ সময় ধরে উচ্চারিত হয়। স্বরধ্বনির দৈর্ঘ্যও শব্দের অর্থে ভিন্নতা আনতে পারে। সুতরাং থাই ভাষাতে মোট স্বরধ্বনি রয়েছে ১৮টি। এগুলি এককভাবে কিংবা আগে বা পরে ব্যঞ্জনসহ উপস্থিত থাকে। এছাড়া স্বরধ্বনিগুলির সাথে একটি অর্ধস্বরধ্বনি যুক্ত হয়ে দ্বিস্বরধ্বনিও গঠিত হয়। যেমন/i/স্বরধ্বনিটির সাথে/a/অর্ধস্বরটি যুক্ত হয়ে/ia/দ্বিস্বরধ্বনিটি গঠন করে।

নিচের সারণিতে থাই স্বরধ্বনিগুলি দেওয়া হয়েছে। প্রতিটি ঘরের উপরের ভুক্তিটি আন্তর্জাতিক ধ্বনিমূলক বর্ণমালাতে এবং নিচের ভুক্তিটি থাই বর্ণতে লেখা। ড্যাশচিহ্ন দিয়ে স্বরধ্বনির আগে ব্যঞ্জনধ্বনির অবস্থান দেখানো হয়েছে। দ্বিতীয় একটি ড্যাশচিহ্ন (যদি থাকে) দিয়ে বোঝানো হয়েছে যে স্বরধ্বনিটির পরে অবশ্যই একটি ব্যঞ্জনধ্বনি বসবে। 

নিচের সারণিতে হ্রস্ব-দীর্ঘ স্বরধ্বনি-জোড়গুলি দেখানো হয়েছে:

নিচে থাই দ্বিস্বরধ্বনিগুলির একটি তালিকা দেওয়া হল। তারাচিহ্ন দিয়ে দীর্ঘ স্বরধ্বনি বোঝানো হয়েছে।

এছাড়াও আছে তিনটি ত্রিস্বরধ্বনি, যাদের সবগুলি দীর্ঘ উচ্চারিত হয়:

ব্যঞ্জনধ্বনি
আঞ্চলিক উপভাষা
স্বরধ্বনি
সামাজিক উপভাষা