이 글에서는 함남 방언의 모음 체계와 그 통시적 변화에 대하여 논의하였다. 20세기 초엽의 함남 방언 자료와 20세기 중엽 이후의 함흥 지역어 자료를 비교함으로써 모음 체계의 통시적 변화 과정 및 진행 중인 변화의 방향에 대하여 살펴보았다. 논의한 내용은 다음과 같다. 첫째, 현장시간의 관점에서, 20세기 초엽의 함남 방언은 대체로 /ㅚ, ㅟ/(=/ö, ü/)를 포함한 10모음 체계였으나 점차 /ㅚ, ㅟ/가 비음운화됨에 따라 8모음 체계로 변화된 것으로 보인다. 둘째, 20세기 중엽 이후에는 /ㅡ/(=/ɨ/)의 조음역이 점차 /ㅜ/(=/u/) 쪽으로 이동함으로써 모음 체계상 /ㅡ/>/ㅜ/의 합류가 진행되어 온 것으로 보인다. 음성적으로는 /ㅗ/ (=/o/)가 저설화되고 /ㅓ/(=/ə/)가 고설화되는 변화가 진행되어 왔으며, /ㅔ/ (=/e/)와 /ㅐ/(=/ɛ/)는 비교적 안정적인 대립을 유지하고 있다. 특히 1950년대 이후 북한에서 이러한 모음 체계의 변화가 급속히 전개된 것으로 추정된다. 셋째, /ㅡ/>/ㅜ/의 합류가 완료되면 함남 방언의 모음 체계는 /ㅣ(i), ㅔ(e), ㅐ(ɛ), ㅓ(ə), ㅏ(a), ㅜ(u), ㅗ(ɔ)/의 7모음 체계가 될 것으로 예측된다.