日语属于日本-琉球语系，与其有亲戚关系的语言还包括琉球语和八丈语（有时会被视作第三个语族），但由于这些语言常被视作方言，因此日语又常被分类为孤立语言。

常见的假说

自19世纪，语言学界就很热衷于将日语和其他不同的语言串连在一起，并建立出各式各样的假说。

认为日语属阿尔泰语系的说法自明治时代末期开始受到关注。其根据是古代日语的固有词汇开头不会出现流音、有元音和谐等理由。然而，在完全找不到同源词的情况下实在难以证明日语和被认为属于阿尔泰语系的各种具体语言之间相互存在亲属关系。因此，古代日语的上述特征只能证明日语在类型上属“阿尔泰型”的语言，而不能证明更多。值得留意的是，阿尔泰语系本身也是个假说，而且现在已被大多数比较语言学家否定。

也有观点指出日语和南岛语系在音韵体系和词汇上有类似之处，然而词例并不充足，也有很多例子只是推断，并不确定。而且这种观点并不受到主流接受，因为找不到音韵演化的有规律性关系。

有观点认为日语和达罗毗荼语系之间存在关系，但承认这一观点的学者较少。大野晋认为日语在词汇、语法方面和泰米尔语有共同点，但其在比较语言学的方法上存在问题，受到较多批评。

汉语，特别是古汉语自古以来就利用汉字、汉语对日语的表记及词汇、语素上有很强影响。日语音韵中的拗音等就是来自于汉语，日语模仿古代汉语书面语的语法、语法的行为，使得人们在日语语法、语法和文体上都能看见汉语对日语的影响。日本属于以中国为中心的汉字文化圈。但是，日语的基础词汇和汉语不对应。而在语法和音韵的特点方面，汉语是分析语，而日语是黏着语。但以西田龙雄为代表的学者认为日语属于汉藏语系。

阿依努语虽然在语序（主宾谓语序）上和日语相似，但在语法和形态上和日语属不同类型的多式综合语。在音韵构造上，阿依努语没有清音、浊音的区别，有较多闭音节，这点和日语不同。虽有人指出日语在基础词汇上和阿依努语类似，但例子并不充足。而两门语言较为相似的词汇中，有很多都是阿依努语借用自日语的外来语。在目前还缺乏能够证明两者有系统性关联的资料。

朝鲜语和日语在语法构造上有很多相似之处，但基础词汇大不同。音韵方面，朝鲜语和日语都具有固有词汇开头不出现流音（头音法则）这个共通点，但也有一些重大的差异，例如：朝鲜语有闭音节及复辅音的存在，没有清音、浊音的区别。虽然日语和中国东北的死语高句丽语在数词上有相似的词汇，但学界对高句丽语的实际情况所知甚少，目前还难以成为语系的判断依据。

另外在过去还有人认为日语和雷布查语、希伯来语、乌拉尔语系、南亚语系、壮侗语系、甚至印欧语系有亲属关系，但都只停留于伪比较语言学范畴。

除了以上的假说外，亦有多个认为日语实际上是一种归融语的假说存在。