由于热处理工艺种类和热处理工件形状尺寸的多样性，热处理炉炉型和构造也呈现各式各样，热处理炉分类方法很多，不同分类方法代表它不同的特征：
(1)按照机械化方式分：辊底式炉、步进式炉、台车式炉、外部机械化室式炉、链式炉、转底式炉、振底式炉、罩式炉等；
(2)按照最高温度分：炉温大于1000℃为高温热处理炉；650～1000℃为中温热处理炉；650℃以下为低温热处理炉；
(3)按照主要热处理工艺种类分：固溶、淬火、正火、回火、退火和渗碳等化学热处理炉；
(4)按照生产作业方式分：周期式和连续式热处理炉；
(5)按照加热方式分：分为直接加热方式，如明火炉等；间接加热方式，如辐射管炉、马弗炉等；
(6)按照加热热源分：有以燃料燃烧为热源的燃煤炉、燃油炉和燃气炉；此外还有以电能为热源的电阻炉、电极炉、感应加热炉等；
(7)按炉内加热介质分：以气体为加热介质的，如空气、烟气、控制气氛、真空等；以液体为加热介质的，如熔盐、熔铅等；以固体为加热介质的，如流动粒子炉等。