电离室的分类极为复杂，下面是一些比较常见分类的举例。

电离室按照测量剂量率或剂量大小

1）治疗水平电离室，灵敏体积约在0.01毫升至5.0 毫升之间，测量的剂量率范围在1 mGy/min至10 Gy/min；

2）诊断水平电离室，灵敏体积约在5毫升至500毫升之间，测量的剂量率范围在0.1 mGy/min至10 Gy/min，但剂量只有0.1 mGy至0.1Gy；

3）防护水平电离室，灵敏体积约在，30毫升至3升之间，测量的剂量率范围在0.1 μGy/h至1 Gy/h；

4）环境水平电离室，灵敏体积约在3升至100升之间，为了减小体积，常采取气体加压设计，测量的剂量率范围在1μGy/h至10μGy/h；

电离室按照测量对象

1）α电离室、β电离室、或α、β电离室，电离室的部分壁非常薄，是的α、β粒子或其次级电子可以穿过，到达灵敏体积。有时也设计成将α、β源直接置入电离室内部的形式；

2）γ电离室电离室壁通常有一定厚度，从而降低对α、β粒子的响应；

3）中子电离室用于中子剂量测量，常设计成双电离室的形式。其基本原理是石墨电离室主要对光子响应，对中子基本无响应，而塑料电离室则对光子和中子都响应，计算二个电离室响应之差便是中子剂量；

4）电子束电离室，专门用于加速器电子束测量的平行平板电离室；

5）布喇格峰电离室，设计用于测量重离子射束的布喇格峰的电离室。

电离室按照电离室的形状

1）壳电离室：电离室的测量体积在0.1cm³至1.0 cm³之间，由装在支持杆上硬的外电极包围。测量体积通常围绕支持杆的轴对称，使用时对称轴垂直于辐射束的轴线。壳电离室有二类，即指（套）型电离室和球型电离室。指（套）型电离室外电极为硬的圆柱形状，一端封闭，另一端装在支持杆上。球型电离室的外电极是硬的球形壁装在支持杆上。

2）平行板电离室：电离室的测量体积在0.01cm³至0.5 cm³之间，由二平行电极包围。使用时二平行电极面垂直于辐射束的轴线。

3）通气电离室：电离室的结构使得测量体积内的空气可与大气自由交换。因此需要对空气密度变化的影响做修正。

4）密封电离室：电离室的结构限制测量体积内的空气与大气之间的通路，充分保证电离室的响应与环境条件变化在制造厂指明的时间期间内无关。

5）无保护电离室：电离室的电缆中围绕中心信号导体的保护导体终止在电缆中，不延伸进入电离室装置的杆或体内。

6）部分保护电离室：电离室的电缆中围绕中心信号导体的保护导体延伸进入电离室装置的杆或体内，但不进入电离室的空气中。

7）保护电离室：电离室装置的杆或体的保护导体与保护电极连接，保护电极与电离室内空气接触。

电离室按照测量理论

1）石墨空腔电离室；

2）绝对测量自由空气电离室。