In meerlettergrepige woorden kan er naast de hoofdklemtoon ook een klemtoon rusten op andere syllaben. Het woord personeel bijvoorbeeld heeft hoofdklemtoon op de laatste syllabe, en secundaire klemtoon op de eerste: ˌpɛr.so.ˈnel. De duur en de intensiteit van een syllabe met secundaire klemtoon zijn groter dan die van een onbeklemtoonde syllabe. Typerend is ook dat de klinker van secundair beklemtoonde syllaben geen klinkerreductie kan ondergaan.

De plaats van de secundaire klemtoon binnen een prosodisch woord wordt bepaald door een ritmisch principe van Klemtoonafwisseling:

Voor de toepassing van dit principe bepalen we eerst waar de hoofdklemtoon valt, en vervolgens kunnen we bepalen waar de secundaire klemtoon valt.

De plaats van secundaire klemtonen is niet afhankelijk van het gewicht van een syllabe, maar wordt zuiver ritmisch bepaald (Van der Hulst & Kooij (1992), Booij (1995), Gussenhoven (2009)).

Voor de aanwezigheid van een secundaire klemtoon moet een woord dus minstens uit drie syllaben bestaan. Als de hoofdklemtoon op een van de laatste twee syllaben ligt, gaat secundaire klemtoon eraan vooraf, en als er na de hoofdklemtoon nog minstens twee syllaben volgen, kan er na de hoofdklemtoon nog een secundaire klemtoon komen. Een reeks van twee beklemtoonde syllaben wordt zo vermeden. De volgende woorden illustreren het principe van Klemtoonafwisseling;

In een woord als fonologie, met hoofdklemtoon op de laatste syllabe, zou een secundaire klemtoon op de tweede syllabe no tot een patroon leiden, waarin beklemtoonde en onbeklemtoonde syllaben elkaar afwisselen. Toch wordt in dit woord de eerste syllabe secundair beklemtoond. Deze voorkeur voor de eerste syllabe als drager van secundaire klemtoon volgt uit het Hangmat-principe: de beklemtoonde syllaben zitten bij voorkeur aan het linker- en rechtereind van het woord.

Zie Booij (1981: 166-169), Van Zonneveld (1982), Kager 1989).

Dit Hangmat-principe overrulet dus in woorden als fònologíé het principe van Klemtoonafwisseling. Wel zijn er woorden waarin de tweede syllabe secundaire klemtoon kan krijgen, zoals melàncholíék (hoewel ook mèlancholíék mogelijk is).

Kager (1989: 290) veronderstelde dat de locatie van secundaire klemtoon op de tweede syllabe van melancholiek te maken heeft met het feit dat dit een zware syllabe is, bestaande uit een klinker gevolgd door een medeklinker. Maar in woorden met een vergelijkbare fonologische bouw zoals ìdentitéít en cònservatíéf valt de secundaire klemtoon wel op de eerste syllabe; zie Booij 1995: 106)

De hier besproken ritmische regel voor secundaire klemtoon geldt binnen prosodische woorden, dus zowel voor ongelede woorden als voor gelede woorden die één prosodisch woord vormen. Voorbeelden van gelede woorden die één prosodisch woord vormen zijn de volgende, waarin de secundaire en primaire klemtonen zijn aangegeven:

Aan een woord als díaléctologíé kunnen we zien dat de toekenning van secundaire klemtoon van links naar rechts gaat, en in overeenstemming met het Hangmat-principe. We krijgen in dit woord zo een reeks van twee onbeklemtoonde syllaben, tolo. Hetzelfde geldt voor séntiméntalitéít, waar tali een reeks van twee onbeklemtoonde syllaben vormt.

Gelede woorden kunnen uit meer dan een prosodisch woord bestaan. Dat geldt voor samenstellingen, voor woorden met de suffixen -achtig, -baar, -dom, -heid, -ling, -loos, -schap, en -zaam (suffixen die zelf een prosodisch woord vormen), en voor woorden met bepaalde prefixen. In zulke gevallen wordt het klemtoonpatroon voor ieder van de prosodische woorden afzonderlijk bepaald. In zo’n geleed woord draagt een van de prosodische woorden de hoofdklemtoon van het woord. In de samenstelling broodbakker bijvoorbeeld zijn er klemtonen op de prosodische woorden brood en bakker, en daardoor op de syllaben brood en bak. De eerste daarvan draagt de hoofdklemtoon. Daarom is de klemtoon op bakker een secundaire klemtoon: bróódbàkker. In dit woord volgen dus twee beklemtoonde syllaben op elkaar. Dit is niet in strijd met het principe van Klemtoonafwisseling, omdat dit principe betrekking heeft op een reeks syllaben binnen één prosodisch woord.