ภาษาทมิฬเป็นภาษารูปคำติคต่อ ประกอบด้วยรากศัพท์และหน่วยคำเติมเข้ามาตั้งแต่หนึ่งหน่วยหรือมากกว่า หน่วยคำเติมส่วนมากเป็นปัจจัย มีทั้งปัจจัยแปลงคำซึ่งเปลี่ยนรูปแบบของคำและความหมาย กับปัจจัยผันคำ ซึ่งเป็นการบ่งบอกจำนวน บุคคล รูปแบบของกริยา กาล เป็นต้น ไม่มีข้อกำหนดที่ตายตัวสำหรับความยาวหรือจำนวนของปัจจัยที่เติมทำให้สามารถสร้างคำขนาดยาวที่มีปัจจัยมากมายที่อาจแทนได้ด้วยคำหลายคำหรือเป็นประโยคในภาษาอังกฤษ
คำนามและสรรพนามในภาษาทมิฬแบ่งเป็นระดับสูงสองระดับคือ นามคิดได้ (uyartinai) กับนามคิดไม่ได้ (akrinai) มนุษย์และเทพเจ้า จัดเป็นนามคิดได้ นามอื่น ๆ ได้แก่ สัตว์ สิ่งของ จัดเป็นนามคิดไม่ได้ ทั้งสองระดับนี้แบ่งได้อีกเป็นห้าระดับตามเพศ นามคิดได้ แบ่งเป็นสามระดับคือ เอกบุรุษ เอกสตรี และพหูพจน์ รูปพหูพจน์ของนามชนิดนี้อาจใช้เป็นรูปเอกพจน์ ไม่ปรากฏเพศเพื่อแสดงความนับถือได้ ส่วนนามคิดไม่ได้ มีสองระดับคือเอกพจน์ และพหูพจน์ การแสดงระดับนี้มักแสดงด้วยปัจจัย ตัวอย่างเช่น การผันศัพท์ภาษาทมิฬที่แปลว่าผู้ทำ
ปัจจัยใช้เป็นตัวบ่งชี้การกและปรบท ไวยากรณ์แบ่งเป็น 8 การกตามแบบภาษาสันสกฤต ได้แก่ การกประธาน กรรมตรง กรรมรอง ความเกี่ยวข้อง แสดงความเป็นเจ้าของ เครื่องมือ สถานที่ และแหล่งที่มา คำนามที่มาจากการเรียงคำแบบรูปคำติดต่อจะแปลได้ยาก ตัวอย่างเช่นศัพท์ภาษาทมิฬ poKamutiyatavarkalukkaKa หมายถึง “สำหรับจุดมุ่งหมายของเขาเหล่านั้นผู้ไม่สามารถไปได้” ซึ่งประกอบด้วยหน่วยคำดังนี้
คำนามภาษาทมิฬอาจเติมคำอุปสรรค i a u และ e ซึ่งมีการทำงานใกล้เคียงกับภาษาอังกฤษ ตัวอย่างเช่น vali หมายถึงทาง อาจเติมคำอุปสรรคเป็น ivvali = ทางนี้ avvali = ทางนั้น uvvali = ระหว่างทาง และ evvali = ทางนี้ นามบางคำสร้างโดยเรียงติดต่อรูปคำ ตัวอย่างเช่น เขา-ผู้แต่ง-กริยาช่วย หรือ นั่น-สิ่งซึ่ง-จะ-มา นามเหล่านี้เรียกว่านามอนุภาค นามประกอบสร้างโดยเชื่อมต่อคำคุณศัพท์และคำนามเช่นเชื่อมคำว่าดี และ เขา เป็น ดี-เขา หมายถึง คนดี ส่วน ดี-พวกเขา หมายถึงประชาชนที่ดี นามกริยาในภาษาทมิฬสร้างจากรากศัพท์ของคำกริยา เทียบเท่ากับคำที่เติม –ing ในภาษาอังกฤษ
คำกริยาสร้างด้วยการเติมปัจจัยได้เช่นเดียวกับคำนาม ซึ่งจะแสดงบุคคล จำนวน รูปแบบ กาล และการกระทำ ตัวอย่างเช่น alintukkontironten = (ฉัน) กำลังถูกทำลาย
บุคคลและจำนวนแสดงโดยเติมปัจจัยของการกกรรมตรงที่สรพนามที่เกี่ยวข้อง (en ในตัวอย่างข้างต้น) ปัจจัยที่ชี้บ่งกาลและการกระทำเติมที่รากศัพท์ การกระทำในภาษาทมิฬมีสองแบบคือประธานถูกกระทำโดยกรรม หรือประธานแสดงการกระทำต่อกรรม กาลในภาษาทมิฬมีสามแบบ คือ อดีต ปัจจุบัน และอนาคต ซึ่งจะบ่งชี้ด้วยปัจจัยธรรมดาหรือสัมบูรณ์ซึ่งเป็นปัจจัยประกอบ
ภาษาทมิฬไม่มีคำนำหน้านาม มีการแยกสรพนามรวมและไม่รวมผู้ฟังสำหรับบุรุษที่ 1 พหูพจน์ ไม่มีการแบ่งระหว่างคำคุณศัพท์กับกริยาวิเศษณ์ เรียกว่า criccol เหมือนกัน คำสันธานเรียกว่า itaiccol
นอกจากในบทกวี การเรียงคำในประโยคเป็นแบบประธาน-กรรม-กริยา ประโยคไม่จำเป็นต้องมีครบทั้งสามส่วน เป็นไปได้ที่จะมีประโยคที่มีแต่กริยา เช่น atu en uitu = คือบ้านของฉัน ไม่มีคำที่มีความหมายตรงกับ verb to be ในภาษาอังกฤษ
