语法分析和语义分析是在处理语言（无论是编程语言还是自然语言）时两个截然不同的阶段。语法分析侧重于结构和语法，确保输入符合形式规则。语义分析处理意义，检查结构上有效的输入是否符合逻辑。两者对于编译代码或理解人类语言等任务都至关重要，但它们关注的是不同层次的正确性。
语法分析，通常称为解析，验证语句是否遵循语言的语法。例如，在编程中，语法分析器会检查括号是否平衡、关键字位置是否正确或分号是否终止语句。在英语中，它可能会判断“The cat sat on the mat”（猫坐在垫子上）这样的句子是否符合主谓宾顺序。解析器生成器（如 Yacc、ANTLR）等工具使用形式语法来构建解析树，代表代码或文本的层级结构。当规则被违反时，就会发生语法错误，例如在 Python 中写成 print("hello"（缺少右括号），或者像“Quickly runs dog the”这样的句子——单词有效，但顺序荒谬。
语义分析则更深入，确保语法正确的构造具有有效的意义。在编程中，这包括类型检查（例如，阻止 5 + "string"）、变量作用域或函数存在性。例如，代码 int x = "text"; 可能在语法上有效（关键字和标点符号正确），但如果语言不允许将字符串赋值给整数，则在语义上无效。在自然语言中，语义分析会标记矛盾或荒谬之处，例如“蓝色的平方根是七”——语法正确但没有意义。编译器和解释器在此阶段使用符号表和上下文敏感规则。语义错误通常比语法错误出现得晚，因为它们需要跟踪上下文（例如，变量生命周期）或逻辑一致性。
虽然语法分析是基于规则且可自动化的，但语义分析通常需要上下文和领域知识。例如，解析器可以确认 a + b 是一个有效的表达式，但只有语义检查才能确定 a 和 b 是否是数字，或者 b 是否在作用域内声明。同样，“I ate a sandwich with a friend”（我和一个朋友一起吃了三明治）在语法上是正确的，但语义分析解决了歧义（是你和一个朋友一起吃了三明治，还是三明治里面包含了一个朋友？）。这两个层面协同工作——语法提供骨架，语义确保骨架包含有意义的内容。