从圈闭类型、油气藏形态、流体性质、岩性、埋深等不同角度，对油气藏可以采用不同的分类方案，通常按油气藏的圈闭成因类型划分为构造、地层、复合等三大类。
由于碳酸盐岩油气藏数量众多、特征各异，为了深入认识油气藏特征，有利于油气勘探开发，有必要进行碳酸盐岩油气藏的详细分类。因此，首先从油气圈闭是受局部构造或是储层控制出发，将碳酸盐岩圈闭分为构造类、地层岩性类，以及受双重作用控制的复合类等三大类，从而形成了构造类、地层岩性类、复合类等三大类油气藏。地层岩性类碳酸盐岩油气藏非常多，主要受储层控制，以储层分类为基础，可以将地层岩性类分为礁滩型、风化壳型、白云岩型等三个亚类，在此基础上根据储层特征进一步分为七种类型(图1)。构造类油气藏根据圈闭特征进一步分为三种类型，复合类油气藏根据构造与储层的作用可分为两种类型(图1)。
构造类油气藏受局部构造圈闭控制，通常具有良好的储层物性，储层之间连通性好，具有统一的油气水界面、统一的温压系统，与碎屑岩构造油气藏相似。塔里木盆地构造类油气藏主要有背斜型、断背斜型、断块型等三种类型，主要分布在储层物性较好的白云岩中。
背斜型圈闭有两种成因：一是在区域构造挤压作用下形成的褶皱背斜，如英买力地区、塔中-巴楚等地区寒武系盐下发育一系列褶皱背斜；二是碳酸盐岩古潜山残丘形成地貌背斜圈闭。
塔里木盆地下古生界碳酸盐岩发育一系列背冲断裂夹持的断垒带，在塔中、塔北、巴楚隆起区都有分布，其中储层连通性好的断裂带可形成断背斜圈闭，油气聚集其中形成断背斜油气藏，如英买32油藏。在古风化壳的高部位，由于多期不同方向的断裂发育，发育一系列受断裂侧向封堵的断块圈闭，可以形成油气富集的断块油气藏，如牙哈7油藏。
由于塔里木盆地碳酸盐岩储层以次生溶蚀孔、洞、缝为主，油气藏主要受储层控制，形成以缝洞体储层为主体的地层岩性类油气藏，在礁滩体、风化壳、白云岩等三大亚类划分的基础上，可以根据储层的特征分为多种类型的油气藏。
风化壳油气藏是岩溶作用形成的缝洞体所控制的油气藏，储层的非均质性极强，基质孔隙度一般小于1.2%、渗透率一般小于0.5mD，油气主要受一系列缝洞体控制，在相对独立的缝洞体内具有统一的温压系统、统一的油气水界面。目前发现的油气藏主要为风化壳类油气藏，轮南一塔河油田是典型的潜山风化壳油藏分布区，塔中北斜坡鹰山组层问风化壳是大型的凝析气藏分布区，都是由一系列缝洞体控制的油(气)藏叠置连片分布组成。由于风
化壳缝洞体的连通性对油气的赋存与产出具有重要的影响，根据缝洞体的组成进一步可以划分为孤立的定容洞穴型油气藏、连通缝洞型油气藏，这两种类型的油气藏具有不同的储层分布、不同的渗流特征、不同的油气产出，这种划分对勘探开发油气藏建模大有裨益。
礁滩型油气藏主要受沉积相带的展布控制，油气分布沿礁滩体储层展布，如塔中I号带上奥陶统良里塔格组油气主要呈条带状沿镶边台缘礁滩体分布，在轮古东地区一问房组油气主要呈团块状沿缓坡型台缘滩体分布。储层发育主要是在优势储集相带的基础上叠加后期改造作用形成，基质孔隙度较高，储层均质性较风化壳好，储层段孔隙度可达2%-6%，明显优于风化壳。
白云岩型油气藏分布在碳酸盐岩台地内部，是受白云岩非均质储层控制的非构造油气藏。白云岩型油气藏孔隙度与奥陶系台地相灰岩相当，渗透率较高，同样具有强烈的非均质性，以埋藏期溶蚀作用形成的次生孔洞为主，缺少大型缝洞体。油、气、水不均一分布于白云岩储层中，不受局部构造控制，在相互连通的孔隙中，油、气、水分异明显，具有统一的温压系统，油气水性质基本相同，形成受孔洞型储层控制的白云岩油气藏。
在局部构造发育、储层较发育但非均质性强烈的地区，油气可能受局部构造圈闭与储层的双重控制，其中孔隙性储层发育区或是裂缝发育区与构造圈闭叠合的部位，易于形成复合型油气藏。由于多种作用的共同控制，可以组合形成多种多样的复合型油气藏，塔里木盆地主要存在构造一缝洞型、岩性一构造型两种类型的复合油气藏。
