W większości języków mówionych dźwięki przedstawiane są jako następujące po sobie i przemieszane ze sobą litery. Dlatego przekształcenie sygnału analogowego w niestałe symbole może być bardzo trudnym procesem. W mowie naturalnej pomiędzy kolejnymi wyrazami występuje również mało pauz. To, gdzie dana pauza się znajduje, zależy zazwyczaj od semantyki i gramatyki, jak również od kontekstu zdania.
Segmentacja tekstu
Niektóre języki, takie jak chiński, japoński czy tajski, nie posiadają określonych granic wyrazów w języku pisanym. Zazwyczaj każda poważna analiza składniowa wymaga oznaczenia takich granic, co często bywa niełatwym zadaniem.
Oznaczanie części mowy
Jednoznaczność słów
Wiele wyrazów ma więcej niż jedno znaczenie, trzeba więc wybrać słowo najlepiej pasujące do kontekstu.
Syntaktyczna niejednoznaczność
Gramatyka języka naturalnego jest dwuznaczna i zazwyczaj istnieje wiele możliwości analizy składniowej jednego zdania. Wybór najlepszej z nich wymaga najczęściej informacji o kontekście znaczeniowym (semantyce) poszczególnych wyrazów zdania.