1. 恒溫培養箱根據加熱方式分類：分為水套式和電熱膜式。
1) 水套式是通過對外圍包裹的液體層加熱后再使內部受熱，升溫較慢，但能夠在較長時間內維持內部的溫度恒定，維護樣品的穩定培養。
2) 電熱膜式則是通過貼在內壁的電熱膜直接對箱體加熱而使內部受熱，加熱比較迅速，可在短時間內使內部達到所需溫度。
2. 恒溫培養箱根據控溫方式分類：分為自動恒溫調節式（機械式）和計算機智能控制式（程控式）。
1) 自動恒溫調節式溫控裝置多用“金屬片式"。即用一種熱膨脹系數較大的金屬片做成螺旋狀。金屬片一端固定在箱室內壁，另一端裝可活動的觸頭。常溫下兩觸頭閉合。接通電源后箱室內溫度升高，固定在此的金屬片受熱膨脹，彎曲度改變，使另一端的觸點離開，切斷電路，停止加熱，溫度下降。降至一定程度。螺旋金屬片恢復原狀，兩觸點又接觸，接通電路，開始加熱，這樣電路時通時斷，保持箱內恒溫。
2) 計算機智能控制式大多采用微電腦PID控制器作為控制單元，熱敏元件作為溫度計，數字顯示設定值和測定值，這樣構成一個完整的控制系統。由系統的溫度計得到測量溫度，控制器做出決定，通過一個輸出設備來作出反應，控制器從溫度計得到測量結果，然后用設定結果減去測量結果來得到誤差，最后用誤差來計算出一個對系統的糾正值作為輸入結果，這樣系統就可以從它的輸出結果中消除誤差，保證了箱體內溫度的穩定性，是培養箱的主流控溫方式。
3. 恒溫培養箱根據培養環境分類：分為普通培養箱、二氧化碳培養箱、三氣/低氧培養箱和厭氧培養箱。