Під історичним чергуванням фонем розуміють такі чергування, які відбувалися в певний період формування звукової будови мови в результаті артикуляційної взаємодії звуків.

І//о//е. Фонеми о, е, що фонетично виражені звуками у відкритому складі, чергуються з і, що фонетично виражена звуком у закритому складі:

село — сіл    великому — великім

ночі — ніч    воля — вільний

Е//о після фонем, що фонетично виражені шиплячими приголосними. Напр.:

женити — жонатий    шести — шостий     пшениця — пшоно

О//а, е//і, е//и перед    наступною фонемою а, що реалізується у наголошеному звукові:

гонити — ганяти       пекти — випікати

могти — помагати    гребти — вигрібати

ломити — ламати     стерти — стирати

Чергування о, е з нулем звука:

кінець — кінця    ніжок — ніжка

вінець — вінця    віжок — віжки

К//ц', х//с', г//з'. Дане чергування відбувається під час словозміни іменників та словотворення:

балка — балці      Кременчук — кременчуцький

мачуха —мачусі    Волга — волзький

нога — нозі

К//ч, х//ш, г//ж. Чергування ці відбуваються при відмінюванні іменників, творенні дієслівних форм:

козак — козаче    дихати — дише

друг — друже      стригти — стрижений

зберегти — збережу

Д//дж, т//ч, з//ж, с//ш. Приклади чергувань у формах дієслів:

возити — вожу      крутити — кручу

водити — воджу    їздити — їжджу

носити — ношу

Українській мові притаманні й інші чергування фонем, про що йтиметься в наступних розділах.