L'armonia vocalica o armonia velare è un fenomeno fonologico per cui alcune vocali variabili di una parola o di una frase cambiano a seconda del tipo di vocali fisse presenti nel resto della parola o della frase, per un processo di assimilazione.
L'armonia vocalica è simile al fenomeno della metafonesi, ma se ne distingue perché in quest'ultima sono le vocali postoniche a influenzare le vocali toniche, nell'armonia vocalica invece sono le vocali toniche a influenzare le vocali postoniche.
L'armonia vocalica presuppone la suddivisione delle vocali in due o più gruppi, secondo criteri fonologici precisi. All'interno di una sequenza fonologica sono accettate solo vocali dello stesso gruppo. Vi sono perciò vocali che risultano essere "incompatibili". È un fenomeno tipico delle lingue agglutinanti: è presente nel turco, nelle lingue ugro-finniche (ungherese, finlandese, estone) e nello swahili. In area romanza si registrano varietà con fenomeni di armonia vocalica in alcuni dialetti italo-romanzi della Svizzera italiana e in numerosi dialetti catalani meridionali.