Nos termos compostos constituídos por dois substantivos, geralmente, vão ambos para o plural, como por exemplo carta-bilhete/cartas-bilhetes. Assim como temos «duas cartas» e «dois bilhetes», dizemos «duas cartas-bilhetes». Por outras palavras, «duas cartas-bilhetes são ao mesmo tempo «duas cartas» e «dois bilhetes. Quando o segundo elemento limita o primeiro, ou seja, quando o segundo termo de composição é um substantivo que funciona como determinante específico, só o primeiro pluraliza: palavra-chave>palavras-chave. Não é uma palavra que é uma chave, nem uma chave que é uma palavra. É uma palavra determinada, diferente das outras, que traduz o sentido de um contexto ou que o torna claro e o identifica. Ou seja, o segundo substantivo (chave) é como se fosse um complemento de determinação do primeiro limitando-o. Apesar das gramáticas de língua portuguesa apresentarem regras para formar o plural dos substantivos compostos de dois substantivos ligados por hífen, há tendência para pluralizar ambos os elementos. Em relação a cidade-estado, a definição no Dicionário Houaiss da Língua Portuguesa (edição portuguesa) é a seguinte: «Estado soberano e autónomo constituído por uma cidade e áreas adjacentes». Na Grécia antiga, cidade-estado referia-se a uma «unidade política, económica e social geograficamente delimitada, que tinha como núcleo uma cidade e onde a soberania era exercida por cidadãos livres, os quais determinavam a forma de governo (aristocracia, oligarquia, democracia)». Tendo em conta esta definição, se dissermos que em cidade-estado estamos perante uma cidade que é um estado e de um estado que é uma cidade, o plural será cidades-estados. Mas se considerarmos que o segundo elemento, estado, existe como se fosse um complemento de determinação do primeiro, o plural é cidades-estado.