Els substantius són paraules que designen coses concretes, abstractes, persones, animals, fenòmens, accions, qualitats, espècies, individus, etc. Els substantius en esperanto tenen la terminació -O:
- tablo - taula = nom d'una cosa concreta
- hundo - gos = nom d'una mena d'animal
- saĝo - saviesa = nom d'una qualitat
- amo - amor = nom d'un sentiment
- kuro - cursa = nom d'acció
- martelado - martelleig = nom d'acció continuada en el temps o repetitiva
- Petro - Petro = nom de persona
- Jokohamo - Iokohama = nom de ciutat
Darrere de la terminació substantiva O podem trobar-hi la terminació J per al plural, i la terminació N de l'acusatiu. Pot ser que haguem de fer-les servir totes dues, però sempre col·locarem J davant N:
| tabloj | tablon | tablojn | 
| hundoj | hundon | hundojn | 
Hom pot substituir la terminació O per un apòstrof, però només en cas que no la segueixin la J o la N:hund' = hundo, saĝ' = saĝo, am' = amo, kur' = kuro, Jokoham' = Jokohamo.
Ús dels substantius
Substantius, o més ben dit sintagmes amb un substantiu com a nucli, fan habitualment la funció de subjecte. complement directe, complement o vocatiu, però també poden fer de descripció suplementària o descripció predicativa d'un altre mot:
- 
            La bona virino trankviligis sian soifon. - La bona dona va calmar la seva set. El sintagma la bona virino el nucli del qual és el substantiu virino fa la funció de subjecte. 
- 
            Mi vidas leonon. - Jo veig un lleó. El substantiu leonon fa la funció de complement directe (i per això porta la terminació d'acusatiu N) 
- 
            Ludoviko, donu al mi panon. - Ludoviko, dóna'm pa. El sintagma Ludoviko té la funció de vocatiu. 
- 
            Sur la fenestro kuŝas krajono kaj plumo. - Al damunt de la finestra hi ha un llapis i una ploma. El sintagma sur la fenestro fa de complement circumstancial de lloc (per aquesta raó duu la preposició locativa sur). 
- 
            La dentoj de leono estas akraj. - Les dents d'un lleó són punxegudes. El sintagma de leono actua com complement possessiu del sintagma nominal la dentoj (i per això té la preposició de). 
- 
            Mi estas muzikisto. - Jo sóc músic. El substantiu muzikisto actua com a atribut del subjecte mi 
Partícules substantives
Algunes paraules en esperanto poden tenir funció substantiva a l'oració malgrat no dur la terminació O. Es tracta dels pronoms personals, els correlatius acabats en U i O, els noms de les lletres de l'esperanto, els numerals i la partícula ambaŭ.
Els adverbis de quantitat també poden tenir una funció de substantiu.
Noms propis
Els noms propis totalment adaptats a l'esperanto sempre tenen la terminació O: Anno, Petro, Teodoro, Mario... Els noms propis no adaptats a l'esperanto també són substantius, però no solen tenir la terminació O: Anna, Peter, Theodore Roosevelt, Marie Curie, Deng Xiaoping. En aquests casos es pot prescindir de la terminació N de l'acusatiu, fins i tot si la funció a la frase en principi l'exigiria. Per saber-ne més llegiu els aclariments sobre la terminació N.