El estudio de los idiomas nativos, muchos de los cuales carecían de forma escrita hasta tiempos muy recientes, se ha basado principalmente en los informes -por lo general, muy poco sistemáticos- de antropólogos, lingüistas, misioneros y otras personas que entraron en contacto con los pueblos indios. Varios idiomas y dialectos se extinguieron a medida que las enfermedades y otras calamidades diezmaban naciones enteras. La presión asimiladora hizo que muchos nativos dejaran de hablar su lengua materna. En los internados dirigidos por organizaciones religiosas y estatales, se castigaba a los niños indios cuando hablaban en su idioma. Aun así, todavía se habla un número considerable de idiomas nativos: destaca el navajo, hablado por unas 100.000 personas. En otros casos, sólo un puñado de ancianos habla la lengua tradicional, como sucede con el osage, que ya sólo es utilizado por media docena de personas.
Para una población relativamente pequeña como la india (poco más de millón y medio), la diversidad lingüística es considerable. Se ha calculado que pueden existir hasta 300 idiomas indios diferentes, que a su vez se pueden subdividir en unos 2.000 dialectos. Los idiomas se pueden clasificar por lo menos en 57 familias, como la atapasca, la iroquesa, la muskogi, la salish y la sioux. Sólo en California existen veinte familias lingüísticas, una diversidad mayor que la que existe en toda Europa. Al oeste de las montañas Rocosas existen otras diecisiete familias lingüísticas, y las veinte restantes están repartidas por el resto del continente norteamericano. Los estudiosos suelen agrupar las 57 familias en seis «macrofamilias» o fila: esquimal-aleutiana, na-Dené, macro-algonquina, macro-sioux, azteca-tanoana y hokan. Unos pocos expertos van aun más lejos y proponen un único macrofilum, el «amerindio», antecesor de todos los idiomas nativos. Incluso han intentado relacionar el amerindio con los idiomas asiáticos, pero casi todos los especialistas consideran que el amerindio es demasiado hipotético para que estos esfuerzos resulten fructíferos.
Esta enorme variedad de idiomas surgió debido en parte al aislamiento geográfico de muchos pueblos, que dio origen a grandes divergencias en dialectos de la misma raíz, como sucedió entre los tsimshian, cuyos varios dialectos resultan ininteligibles para los que hablan otro de ellos. También habría que tener en cuenta la posibilidad de que se dieran varias migraciones desde Asia en diferentes épocas. Pero la causa más importante fue el constante movimiento de los pueblos a través del continente. Se pueden detectar relaciones entre los idiomas de pueblos que han acabado tan distantes como los dogrib (de los Territorios del Noroeste) y los navajos y apaches (del suroeste de los EE UU), todos los cuales hablan idiomas atapascos.
También hubo mucha contaminación de unos idiomas con otros. Cada tribu adoptaba expresiones de otras tribus y de los blancos.
Algunas palabras, como la sioux tipi, pasaron a formar parte del vocabulario de indios y blancos. Otros vocablos indios se integraron en el inglés norteamericano, como «powwow» y «caucus». Muchos toponímicos estadounidenses y canadienses tienen origen indio, como Connecticut («Río largo»), Ontario («Agua espumosa»), Chicago («Campo de cebollas») y otros muchos nombres de provincias, estados, ciudades y accidentes geográficos. La contaminación lingüística dio lugar al desarrollo de linguas francas y jergas híbridas para fines comerciales y de otros tipos. La lingua franca más conocida era el lenguaje de signos de los indios de las praderas. En la costa noroeste se mezclaron palabras europeas y chinook, dando lugar a la «jerga chinook», muy utilizada por los traficantes.
En la actualidad, la lingua franca más utilizada es el inglés, que ha desplazado por completo a varios idiomas nativos. Pero muchos idiomas están resurgiendo, entre ellos varios que se consideraban extinguidos, como sucedió con el gros-ventre, que ya no se hablaba cuando se encontraron antiguas grabaciones en un museo; ahora, los jóvenes gros-ventre están aprendiendo su idioma ancestral. En muchas escuelas indias se enseña el idioma de la tribu, y las universidades han incorporado a sus programas cursos de idiomas nativos. En la Universidad de Oklahoma, por ejemplo, se enseñan cinco idiomas indios.