Bahasa Tamil ditulis dengan sistem tulisan bergelar vaṭṭeḻuttu, iaitu sejenis abugida yang tergolong dalam famili Brahmi. Skrip Tamil merangkumi 12 huruf vokal, 18 konsonan dan satu aksara khas, iaitu āytam. Bunyi-bunyi vokal dan konsonan saling bergabung untuk membentuk 216 gugusan aksara, menjadikannya sejumlah 247 aksara. Sepertilah skrip Indic yang lain, semua konsonan mempunyai bunyi vokal a dalaman yang, dalam bahasa Tamil, digugurkan dengan membubuh titik di atas bergelar puḷḷi, pada aksara konsonan terbabit. Berbeza daripada kebanyakan skrip Indic, skrip Tamil ditak membezakan plosif bersuara dan tidak bersuara. Sebaliknya, plosif disebut dengan atau tanpa suara bergantung kepada kedudukannya dalam sesuatu perkataan, menurut hukum-hukum fonologi bahasa Tamil seperti yang dibincangkan di bawah.

Skrip Tamil berevolusi daripada satu bentuk skrip Brahmi Asoka yang dipanggil Tamil-Brahmi atau Tamili, yang berbeza daripada Asokan Brahmi pada beberapa sudut. Menjelang abad ke-9, Tamil-Brahmi berevolusi menjadi aksara-aksara yang lebih bulat bergelar vatteluttu (maksudnya, huruf berlengkung), maka dari inilah berevolusinya skrip moden. Pada abad ke-18, beberapa perubahan dilakukan pada skrip oleh mubaligh Itali bernama Constanzo Beschi, dikenali oleh orang-orang Tamil sebagai Veeramamunivar, bagi memudahkan cetakan skrip tersebut. Ini termasuk membubuh penanda vokal pada kedua-dua belah kiri dan kanan konsonan. Sekitar tahun 1935, E.V.Ramaswamy Periyar mencadangkan perubahan lagi agar lebih tahan uji dalam pencetakan.[18] Sebilangan daripada cadangan-cadangan tersebut diterapkan oleh kerajaan M.G. Ramachandran pada tahun 1978.

Selain aksara-aksara piawai, enam aksara yang dipinjam dari skrip Grantha lalu digunakan dalam kawasan Tamil untuk menulis bahasa Sanskrit, kadang-kadang digunakan untuk mewakili bunyi-bunyi yang tidak terdapat dalam bahasa Tamil, iaitu kata-kata pinjaman dari bahasa Sanskrit, Prakrit dan bahasa lain. Sistem tradisional bagi menulis kata pinjaman yang melibatkan menejanya semula mengikut fonologi bahasa Tamil dikekalkan.[19]