La lengua sumeria fue hablada por el pueblo que vivió en las llanuras regadas por la confluencia de los ríos Eufrates y Tigris al menos desde el período de Uruk III, pero especialmente desde el de Jemdet Nasr (3100-2900 a. C.) en adelante y muy probablemente ya en el de Uruk IV (3300-3100 a. C.) e incluso antes. Durante esos periodos se desarrolló la escritura pictográfica, siendo la idea llevada a Elam y Egipto. 

Se ha tratado de relacionar la lengua sumeria con la elamita sobre la base de la similitud entre la terminación de los nombres personales que suele ser una sílaba repetida en elamita: Silhaha, Kunene, Hilulu, Nabubu, etc. y sumerio: Bunene, Zababa, Kubaba, Inana, Igigi, Aruru, etc. Esta característica también existe en egipcio para formar los diminutivos hdqq 'rata', hprr 'escarabajo' y en bereber.

Pero también se ha intentado formular la relación genética del sumerio con el dravídico y formando parte de una macro-familia lingüística junto con el caucásico septentrional, yeniseico, burushaski, sino-tibetano, etc. además de relacionarlo con la familia afroasiática.

Durante el tercer y el segundo milenio a. C. el sumerio parece haber sido la lengua oficial del gobierno, mientras que el acadio la fue suplantando en el uso popular. Los principales textos literarios datan del segundo milenio a. C., estando la más completa versión de la épica sumeria de Gilgamesh en acadio.

Se pueden distinguir cuatro grandes períodos en la lengua sumeria:

• Sumerio arcaico. Que cubre un periodo desde el 3100 a. C. con la aparición de los primeros registros sumerios hasta el 2500 a. C. En esta etapa los textos de la lengua son de carácter comercial y administrativo, aunque también los hay de enseñanza en la forma de simples ejercicios de escritura. Debido a la escasez de material hay dificultades para conocer con más exactitud este período de la lengua.

• Sumerio antiguo o clásico. Que va desde el 2500 a. C. al 2300 a. C. y está representado por los registros de los primeros gobernantes de Lagash. Esos textos son de carácter comercial, legal y administrativo, aunque también hay inscripciones reales y privadas, especialmente de carácter votivo, cartas y encantamientos. En contraste con el período anterior, aquí nos hallamos con una mayor cantidad de textos lo que hace posible una reconstrucción de la gramática sumeria y del vocabulario.

• Sumerio nuevo. Durante el período que va desde el 2300 hasta el 2000 a. C. surge con gran fuerza la lengua acadia, usada a través de toda la región que cubre el Imperio Acadio. Es el momento en el que la dinastía sargónica toma la hegemonía de Babilonia y la lengua sumeria experimenta un retroceso ante el empuje del acadio que la limita a una pequeña región en Sumer. Tras un breve período de recuperación durante la tercera dinastía de Ur, el periodo del sumerio nuevo llega a su fin junto con la tercera dinastía de Ur para dar paso a las dinastía de Isin, Larsa y Babilonia.

• Post-sumerio. La última fase de la lengua tiene lugar en el periodo babilonio antiguo, cuando Babilonia se convierte en la capital del país. Es el tiempo en el que gobiernan las dinastía de Isin, Larsa y Babilonia. Durante el mismo los sumerios perdieron su identidad política y su lengua dejó de ser hablada aunque continuó siendo puesta por escrito en el sistema cuneiforme de escritura. En las últimas fases de este período, el uso de la escritura sumeria se extendió en textos legales y administrativos e inscripciones reales, que a veces son bilingües. Muchas composiciones literarias sumerias que procedían por vía oral de períodos más antiguos fueron puestas por escrito por primera vez en esta fase. En esa literatura aparecen mitos, épica, himnos, lamentaciones, rituales, encantamientos y proverbios. Por siglos tras el período babilonio antiguo, el estudio del sumerio continuó en las escuelas babilónicas, hasta el punto de que Asurbanipal (siglo VII a. C.), gobernante asirio, se jactaba de poder leer la lengua. Incluso ya en el período helenístico hay tablillas cuneiformes que muestran las palabras sumerias transcritas en letras griegas.

La lengua sumeria nunca se extendió mucho más allá de sus límites originales en Mesopotamia meridional. Pero aunque el número de sus nativo hablantes fue pequeño en número, la influencia que ejerció en el desarrollo de Mesopotamia y en otras antiguas civilizaciones fue enorme.

Existía en sumerio una sutil variante hallada en textos dirigidos a diosas o pronunciados por diosas o sus ayudantes femeninas. Esta variación de la lengua se conoce como eme.sal 'lengua de las mujeres' y es posible que la pronunciación sumeria ordinaria eme.KU fuera tabú para las mujeres. La variación entre el uno y el otro tiene carácter fonológico, pues morfológica y léxicamente son idénticos. Lo que sorprende es que los préstamos que el acadio tomó del sumerio proceden de ordinario de la forma eme.sal.

La lengua sumeria fue reproducida en sus primeras etapas en un sistema de escritura consistente en signos mnemónicos para los objetos y los campos semánticos asociados con ellos. Como muchos de los documentos a escribir consistían de listas de contabilidad era relativamente fácil ponerlos por escrito.

Pero gradualmente esos signos se convencionalizaron en otros realizados con una cuña, los cuneiformes, que no representaban el objeto sino su nombre: el ideograma se había convertido en logograma. Un paso decisivo fue el descubrimiento de que tales signos podían representar no sólo palabras sino también relaciones entre palabras, es decir, elementos sintácticos y morfológicos.

Pero a Sidka, rey de Ascalón, que no se había sometido a mi yugo, a los dioses de su familia, a él mismo, a su esposa, a sus hijos, a sus hijas, a sus hermanos y a la simiente de su familia yo deporté y traje a Asiria. A Sharruladari, hijo de Rukibti, su antiguo rey yo lo puse sobre el pueblo de Ascalón y le impuse el pago de tributo y regalos a mi señorío, llevando mi yugo. En el curso de mi campaña, Bet-Dagón, Joppe, Bnebrak y Asuru, ciudades de Sidka, las cuales no se sometieron prontamente a mi pie las sitié, conquisté y tomé su botín. Los gobernadores, nobles y pueblo de Ecrón, que habían echado a Padi, su rey, comprometido por juramento y maldición de Assur en grillos de hierro, le habían entregado a Ezequeías el judío como un enemigo, a causa de los malos hechos que habían cometido, sus corazones temieron y llamaron a los reyes de Egipto, a los arqueros, los carros y caballos del rey de Meluhha, un ejército más allá de toda medida y vinieron en su ayuda.

En los alrededores de Eltekeh sus filas fueron atraías contra mí y afilaron sus armas. Con la ayuda de Asshur mi señor peleé contra ellos y los derroté. Los carros egipcios y príncipes con los carros del rey de Meluhha yo los capturé vivos en medio de la batalla. A Eltekah y Timna yo puse sitio y conquisté y expolié. Vine a Ecrón, degollé a los oficiales y nobles que habían pecado y colgué sus cuerpos en maderos por la ciudad. Los habitantes que cometieron crímenes y maldades los conté como botín y al resto, que no eran culpables de pecado o maldad no los culpé de crimen y ordené su libración. A Padi, su rey lo saqué de Jerusalén y puse su trono de señorío sobre ellos y les impuse tributo por mi señorío. 

El sumerio fue una lengua de tipo aglutinante y no flexiva, como lo son las indoeuropeas y las semíticas. Por lo general, las palabras-patrón no están sujetas a ningún cambio flexivo. Las unidades gramaticales están formadas por un conjunto de palabras, que mantienen su estructura, y no por palabras aisladas. Se parece a otras lenguas aglutinantes como el turco, el húngaro y algunas lenguas caucásicas.

Muchas palabras-patrón eran monosílabas y se podían añadir a otras para formar palabras polisílabas, que eran palabras compuestas. Los nombres solían ser palabras compuestas como lu-gal 'rey' ('gran hombre'), dub-sar 'escriba' ('tablilla escritor'), y di-ku 'juez' ('juicio decididor'). Los nombres abstractos se formaban por medio de la palabra nam, así, nam-lu-gal significa 'parentesco'.

Las formas relacionales del nombre se corresponden aproximadamente con las declinaciones del latín: -e para el sujeto (nominativo), -a(k) 'de' (genitivo), -ra y -sh(e) 'hacia' 'para' (dativo), -a 'en' locativo, -ta 'desde' (ablativo), -da 'con' (conmitativo).

Las oraciones constaban de un predicado y una serie de nombres compuestos que estaban relacionados con el predicado como sujeto, objeto directo, indirecto y dimensional (circunstancial), esto es, el que establece las relaciones de localización. El predicado estaba formado por una raíz verbal y una serie de infijos o elementos gramaticales que se unían a la raíz. Los infijos servían para corroborar las relaciones entre el verbo y los compuestos, que habían quedado marcadas ya por las partículas gramaticales. El sustantivo compuesto podía estar formado por el sustantivo propiamente dicho, o por éste y sus modificadores, como los adjetivos, los genitivos, las oraciones de relativo y los posesivos. Las partículas de relación, llamadas posposiciones, siempre iban detrás de los compuestos.

El verbo sumerio, con su concatenación de prefijos, infijos y sufijos, presenta un cuadro muy complejo. Los elementos conectados con el verbo siguen un orden rígido: elemento modal, de tiempo, relacional, causativo, objeto, raíz verbal, sujeto y elementos presentes-futuros intransitivos. En la forma activa del pasado transitivo el orden se invierte. El verbo puede distinguir persona, número, transitividad, intransitividad, voz activa y pasiva y dos tiempos: presente-futuro y pasado.

Posee muy pocos adjetivos, ya que se empleaban en su lugar las expresiones genitivas (el equivalente al esquema nombre-de-nombre). Las cópulas y las conjunciones eran escasas, sus funciones las realizaban el orden de las palabras en la oración y los compuestos. Tampoco tenía pronombre relativo, las oraciones subordinadas adjetivas se indicaban por medio de una partícula que se colocaba al final. Esta clase de oraciones tenía un uso muy restringido; una partícula pasiva que tenía la misma forma del infinitivo solía sustituirlas.

Dada la proliferación de homónimos monosilábicos en sumerio es muy probable que tuviera un sistema fonémico de tonos.

Las vocales atestiguadas son: i, e, a y u, aunque es posible que la lengua hablada tuviera más sonidos vocálicos. Las vocales se elidían al final de palabra o en posición interconsonántica. Poseía 15 consonantes b, p, t, d, g (oclusivas) k, z, s, sh (africadas sibilantes sonoras), ch (africadas palatales sordas), r, l, m, n, y ng (parecida a la ñ). La última consonante de las palabras no se pronunciaba a menos que fuera seguida de una partícula que comenzara por vocal.

El género no se distingue; por ejemplo dingir puede significar tanto dios como diosa, aunque algunas veces las palabras pueden ser seguidas por nitah para indicar masculino y por mi para femenino, por ejemplo masdha.nitah 'gacela macho', mashda.mi 'gacela hembra'. Los nombres podían ser animados o inanimados, los animales pertenecían a la última categoría. 

Para indicar el número se recurrió a varios métodos: reduplicación o al uso de un adjetivo atributivo. Por ejemplo, kur.kur 'montañas/países'. E.ne es un señalador colectivo para seres humanos y divinidades: dingir.e.ne 'dioses/diosas'.

La lengua sumeria tiene varias palabras para uno: desh, ash, ge. La numeración del dos al diez es la siguiente: min, pesh, lim, i, i.ash, i.min, i.us, l.lim, hu. Como puede deducirse de lo anterior la numeración del 1 al 10 está basada en un sistema basado en el 5, pero desde el 20 en adelante la numeración es sexagesimal: 20 nish; 30 ushu; 40 ni.min.