匈奴语的语言属于什么语系语族，到现在史学界和语言学界仍有很大分歧，先列一下西方和日本的主要观点：
1、突厥语说。即认为匈奴人和匈人的语言属于突厥语族，有法国学者Remusat , Klaproth ,早期的日本的白鸟库吉（1900年）以及Ramstedt , von Gabain , Pritsak等人。
2、蒙古语说。持这种观点的学者是晚期的白鸟库吉（1923年后改变以前的观点）和法国的伯希和（Pelliot）。
3、匈奴语是许多语言的混合，认为匈奴人是由许多民族组成的政治集团，匈奴语也是许多语言的混合，如法国人Lacouperie。
4、认为匈奴语属于一种西伯利亚地区的叶尼塞语言，匈奴人说的是一种已消亡的羯（Keti~Kiti）语（属古西伯利亚语或汉藏语）。持这一观点的有两为著名的学者，他们是匈牙利的利盖提（L. Ligeti） ，另一位是加拿大汉学家蒲立本（E. Pulleyblank）。
再来看看国内对匈奴语言问题的考证，匈奴似乎没有文字，司马迁《史记》、班固《汉书》皆言“毋文书，以言语为约束”。桓宽《盐铁论·论功》却说“虽无礼义之书，刻骨卷木，百官有以相记”。此盖指汉文帝时嫁予单于的宗女，随从宗女身边的官员中行说，教导匈奴单于左右疏记及计算畜物数目。
“失我焉支山，令我妇女无颜色。失我祁连山，使我六畜不蕃息。” 这首匈奴歌本为匈奴人所唱。汉武帝派卫青、霍去病将兵出击匈奴，夺取焉支山和祁连山。匈奴人悲伤作此歌。《十道志》曰：“焉支、祁连二山，皆美水草。匈奴失之，乃作此歌。”《汉书》曰：“元狩二年春，霍去病将万骑出陇西，讨匈奴，过焉支山千有余里。其夏，又攻祁连山，捕首虏甚多。”“祁连山即天山，匈奴呼天为祁连，故曰祁连山。焉支山即燕支山也。”这首《匈奴歌》，很多国内外学者用蒙古语、突厥语、叶尼塞语言等进行过分析和解读，都没有得到理想的结果。
但是，也有些蛛丝马迹可循，比如汉文史料中的匈奴语，在汉文史籍中保存有一些用汉字记录下的匈奴人的官号及个别的词语、人名、部落名、地名和称号都可以用来研究匈奴语。例如：“撑犁孤涂单于”据说在匈奴里有“天子”的意思，其中的“撑犁”（上古汉语*thrang rii）和“单于”（上古汉语*dar wa）分别和蒙古语的tngri“天”和daruγa“君主”相似。
汉籍记载的匈奴语不多，仅是「单于」、「撑犁」、「孤涂」、「阏氏」、「居次」、「头曼」、「屠耆」、「瓯脱」、「若鞮」等几个词而已，然而，这几个词却费尽了各国学者的智慧和心机，对这些词汇有很多解读。
《汉书．匈奴传》说的「单于姓挛鞮氏，其国称之曰『撑犁孤涂单于』。匈奴谓天为『撑犁』，谓子为『孤涂』，单于广大之貌也，言其像天，单于然也」。道明了「单于」（酋长）、「撑犁」（天）、「孤涂」（儿子）三字的语义。「撑犁」，显然就是蒙古语的「天」字tangri（「腾格里」），我以为汉语「天」和「青」（意「天色」）二字，就是「腾」和「撑」的转音，它们既是汉语中的北方民族语言成分，也是蒙古语民族祖先是从中原出走的证据。其中以学者白鸟库吉的成就最大。
「孤涂」的究析，须先明「孤」字的读音。《前汉书》的西域「狐胡国」，《后汉书》记作「孤胡国」（即「维吾尔国」），古代「孤」字是读「狐」的；而将「孤涂」读「狐涂」，其语属也就明确了。欧洲学者发现西伯利亚通古斯部落语言的「儿子」一字为kutu、gutu、uta、utu、ute等，白鸟库吉则迅速达成「[将匈奴]视为通古斯族，则问题容易解决矣」的结论。经查鄂伦春语的「儿子」一字确实为ut’er，日人白鸟氏的见解实在非常有些道理。
「单于」源于「广大」不足为奇，中原语言的「皇恩浩荡」不也是同样的意思吗？但因它过早就被人训读作chan-yu，而后人又一味因循这种误导，自然就找不到它的语源线索了。蒙古语的「广大」是delger，「酋长」是darga，两词的确非常音近，甚至可能是同根的。蒙古语g音常转读颚音gh，进而转为u或f。若将「单于」读作da-ghu或da-u，它的蒙古语源就一目了然了。
《汉书》有「昭君出塞」的事迹，那是王昭君后宫寂寞，自愿出塞和亲，她先嫁「呼韩邪单于」，号「宁胡阏氏」，生有一子「伊屠智牙师」；老单于死，复株累若鞮单于立，「复妻王昭君，生二女，长女云为须卜居次，小女为当于居次」。「居次」是「女儿」，同今世突厥诸语之kiz一字无疑。
「阏氏」是「夫人」，这个平常的字却也被传统学术误导了一番，唐代《史记索隐》引了一个出处不明的说法：「匈奴名妻作『阏氏』，言其可爱如烟肢也。「阏音烟。」根据这个随意的附会，戎狄语言的「阏氏」竟被训作汉语的「烟肢」，中国学术之落后，可见一斑。其实，将「阏氏」读作「于支」（读u-ji），它与满语「福晋」（fu-jin或u-jin）的关联就立即显现了。
「瓯脱」出自《匈奴列传》「东胡王愈益骄，西侵。与匈奴间，中有弃地，莫居，千余里，各居其边为瓯脱」的记载。我以为它就是游牧民族的「帐幕」或「蒙古包」，该字蒙古语谓chachir，（「察赤儿」），土耳其语谓chadir或otag，前者同蒙古语，后者正是「瓯脱[格]」
「头曼」，已被确认是数词「万」。满、蒙二语之「万」均为tuman，而突厥语只有「千」（min）字，「万」字是「十千」（on min）。春秋宋国末代诸侯「宋景公」亦名「头曼」，宋王室是商纣王的后裔，商人是东夷，tuman出于东夷—通古斯系语言的可能较大，但不能排除出自「蒙古原语」的可能性，但它至少不会是出于「突厥原语」的。
《史记·匈奴列传》说：「匈奴谓『贤』为『屠耆』，故以太子为左屠耆王。」「贤」可能是「聪明能干」的意思，上古社会「聪明能干」的人，莫如知悉前人经验的「历史学家」，而蒙古语之「历史」为「屠兀赫」（tuuh），「历史学家」为「屠兀耆」（tuuch），「屠耆」当是「屠兀耆」。匈奴「左贤王」和「右贤王」，就是上古中原的「左史」和「右史」，似乎牵强。
匈奴语系属的分歧在史界很大，日本白鸟库吉是第一个借中国历史记载中的零星资料企图将匈奴语言归类的学者，但是他自己也游移于突厥和蒙古两种可能之间。白鸟的结论早已被后来的阿尔泰语专家否定，他的研究无非表明突厥和蒙古等阿尔泰语曾经从匈奴语中继承和吸收了不少词汇，但不能证明匈奴语属于两者之一。例如一代雄主冒顿单于之名一般被认同为北朝隋唐出现的突厥语“莫贺咄”，也即外蒙首都乌兰巴托（红色英雄）之“巴托”和清代常见的“巴图尔”称衔。但是该词在阿尔泰语中并无完满解释，反而在伊朗语中可以找到词源。匈奴不属于蒙古语族今天可说已成定论，甚至不属于阿尔泰语系。
加拿大蒲立本（Edwin Pulleyblank）更用中国史料证明匈奴语和阿尔泰语存在互不相容的几项特征，因此提出匈奴语甚至不属于阿尔泰语系，而可能与叶尼塞区域的几种语言有关。蒲立本(Pulleyblank)《上古汉语的辅音系统》的附篇《匈奴语》裏面提到，匈奴语的很多汉语对音都是以汉语l-打头的，这可以对译*l-或者*r-（*表示早期拟音），但阿尔泰语普遍不允许l-或者r-在词首。蒲立本认为匈奴语可能和叶尼塞语有关。
前苏联和俄国的语言学者近年来也作了不少比较研究，初步表明叶尼塞区域和高加索区域的语言和汉藏语系有某种亲属关系。所以到头来匈奴语和汉藏语可能还会变成“亲戚”。其他不说，最近便有人提出匈奴—鲜卑语的“祁连”（义为“天”——祁连山和天山均由此得名）和汉语的“天”或“昊天”同源。
不仅语言，从人种上讲，匈奴的成分也很复杂，决不能以“蒙古人”概之。例如外蒙古发掘的匈奴古墓中曾发现匈奴人像，其眼睛被绣成蓝色。另外中国历史上的羯族曾是匈奴族的一部，在西晋灭亡后建立后赵。当冉闵灭后赵时，史载“高鼻多须者”被滥杀。被认为是匈奴汉主（高祖光文皇帝）刘渊“苗裔”的稽胡到隋唐时还被谚语说成是“胡头汉舌”。现代学者公认匈奴族部落联盟中肯定包括许多欧罗巴人种的白种人。至于匈奴帝国的民族究竟属于什么人种，至今还是一个悬案，匈奴语言也是一个悬案。
关于匈奴语的来源，由于资料贫乏，很难得到确定的结论，有些认为匈奴人讲阿尔泰语系的蒙古语族，也可能属于阿尔泰语系的满-通古斯语族，而其他则认为他们的语言属于叶尼塞语系。有些则认为是东胡、蒙古语的混合。都是一家之言。