這里討論的空調系統(tǒng)僅涉及空氣處理系統(tǒng)而不包括冷熱源，是傳統(tǒng)的分類方法。
1）按空氣處理設備的設置情況分類
a）集中式系統(tǒng)
所有空氣處理設備（通常為組合式空調機組）集中于空調機房內，經過處理的空氣通過送風管分送到各空調區(qū)域。大多數(shù)空調系統(tǒng)采用回風，則回風通過回風管返回空調機房。集中式系統(tǒng)的本質是空氣集中處理，在空調空間內不再有二次空氣處理設備。集中式系統(tǒng)也就是全空氣系統(tǒng)，通常應用于空氣處理要求比較高的科研、生產場合以及民用建筑內的高大空間（如體育館、影劇院、會議廳、宴會廳、商場等）。集中式系統(tǒng)因為采用了由不同功能段組合而成的空調機組，所以可以根據需要實現(xiàn)對空氣最完善的處理，在空調區(qū)域沒有冷凍水及冷凝水管道，避免了可能發(fā)生的漏水、滴水問題，室內沒有濕表面，不易滋生細菌，衛(wèi)生條件比較好；但它需要專用空調機房，需要較高的建筑層高以布置送回風管，當處理風量比較大時，對建筑、結構及其他設備專業(yè)的要求比較高；由于采用回風，所以不同空調區(qū)域的空氣會通過回風相混合，存在交叉污染的可能；當一個系統(tǒng)服務于多個要求不同的空調區(qū)域時，在分區(qū)域調節(jié)控制方面比較復雜，甚至會難以達到控制要求。
集中式系統(tǒng)與所謂的“中央空調系統(tǒng)”在學術上是不同的概念。前者有明確的定義，國標GB50155-92《采暖通風與空氣調節(jié)術語標準》將集中式空氣調節(jié)系統(tǒng)（central air conditioning system）定義為“集中進行空氣處理、輸送和分配的空氣調節(jié)系統(tǒng)”，在經典的空調教科書中有同樣明確定義，如《空氣調節(jié)》教材中的定義是“所有空氣處理設備（包括風機、冷卻器、加濕器、過濾器等）都設在一個集中的空調機房內”。后者是源自于市場商業(yè)宣傳的名詞，盡管現(xiàn)在也得到廣泛使用，但尚無科學確切的定義。它籠統(tǒng)地描述那些使用集中的冷熱源和集中控制的系統(tǒng)形式，雖然集中式系統(tǒng)也可歸入所謂的“中央空調系統(tǒng)”，但它還包括許多下文將要介紹的非集中式系統(tǒng)，例如在辦公樓和賓館廣泛采用的風機盤管系統(tǒng)及近年來興起的多聯(lián)機系統(tǒng)都被稱為“中央空調系統(tǒng)”，然而它們都不是目前所定義的集中式空調系統(tǒng)。
b）分散式系統(tǒng)
空氣處理設備（通常為風機盤管、室內機等）分散設置在各空調區(qū)域內獨立地對該區(qū)域的空氣進行處理，處理過程所需的冷熱工質可以是集中供給的（如風機盤管系統(tǒng)的冷熱水系統(tǒng)、多聯(lián)機系統(tǒng)的冷劑系統(tǒng)等），也可以是獨立機組自帶的（如家用空調器等）。分散式系統(tǒng)有布置靈活、調節(jié)方便、節(jié)省空間等優(yōu)點，但也存在空氣處理標準與能力較低、濕度控制不佳、設備噪聲、凝結水排放及與建筑裝修配合等問題。
c）半集中式系統(tǒng)
結合了上述兩種系統(tǒng)形式，既有集中也有分散的空氣處理設備。典型的代表是風機盤管+新風系統(tǒng)。部分空氣處理設備（如新風空調機組）集中設置，如集中式系統(tǒng)一樣將集中處理的空氣分送各空調區(qū)域；部分空氣處理設備（如風機盤管機組）分散設置，獨立處理各自區(qū)域的空氣，所以兼有上述兩種系統(tǒng)的優(yōu)缺點。帶有集中新風處理系統(tǒng)的多聯(lián)機系統(tǒng)也屬此列。
2）按負擔室內負荷的工作介質分類
所謂負擔室內負荷的工作介質是指進入空調室內攜帶室內熱濕與污染負荷后離開室內的介質。
a）全空氣系統(tǒng)
室內負荷全部由送入室內的經過處理的空氣負擔，屬于集中式系統(tǒng)。夏季送入溫濕度較低的空氣，吸收了室內的余熱和余濕后排出房間，冬季則相反。由于空氣的比熱較小，需要較大的空氣流量才能滿足消除負荷的要求，所以通常要求用斷面積較大的風管，占用較多的建筑空間。
由于送入的空氣可以經過集中凈化處理，送風中的有害物含量較低，所以還可以有效消除室內的污染負荷，實現(xiàn)較高的室內潔凈度，這是其他形式的系統(tǒng)難以實現(xiàn)的。
根據送風量是否可變，全空氣系統(tǒng)又分為定風量系統(tǒng)和變風量系統(tǒng)。定風量系統(tǒng)控制比較簡單，通過調節(jié)送風的溫度或間斷性送風來適應空調負荷的變化。變風量系統(tǒng)可以采用調節(jié)送風量（或結合調節(jié)送風溫度）的方法適應負荷變化，后者的調節(jié)效果優(yōu)于前者，但系統(tǒng)及控制要復雜得多。變風量系統(tǒng)從理論上講要比定風量系統(tǒng)節(jié)能，但若設計、安裝與調試存在問題，也可能達不到預期的節(jié)能效果。
b）全水系統(tǒng)
室內負荷全部由送入室內的經過處理的水負擔，屬于分散式系統(tǒng)。夏季送入溫度較低的水，在室內空氣處理設備中吸收了室內空氣的余熱和余濕后排出房間。由于水的比熱遠大于空氣，所以對于處理同樣的室內負荷，所需的水量遠小于空氣量，水管的尺寸遠小于風管，可以少占空間與層高。但全水系統(tǒng)無法解決室內的污染負荷，也不能對室內空氣加濕，所以除了住宅等一些可以通過其他手段通風換氣的和濕度控制要求不高的場合，一般不單獨采用。由于水管進入空調區(qū)域，還可能產生水滲漏等問題。
c）空氣—水系統(tǒng)
室內負荷由送入室內的經過處理的空氣和水共同負擔，屬于半集中式系統(tǒng)。這種系統(tǒng)形式兼有上述兩種系統(tǒng)的優(yōu)點，既可減少對空間的占用、調節(jié)方便靈活，又能滿足室內的衛(wèi)生要求，所以應用十分廣泛。典型的有風機盤管+新風系統(tǒng)，還有誘導器系統(tǒng)（現(xiàn)在應用較少）及近年來應用漸多的輻射供熱供冷+新風系統(tǒng)。
d）制冷劑系統(tǒng)
室內負荷全部由送入室內的制冷劑負擔，屬于分散式系統(tǒng)。設于室內的空氣處理裝置在夏季實質上是制冷系統(tǒng)的蒸發(fā)器，對于熱泵式機組冬季轉換為冷凝器。窗式空調器、分體式空調器（一拖一、一拖多）、柜式空調器以及近年來發(fā)展迅速的多聯(lián)機均屬此類系統(tǒng)。如果另外配置了集中的新風處理系統(tǒng)，則成為空氣—制冷劑系統(tǒng)，應歸入半集中式系統(tǒng)。
3）按送風空氣的來源分類
a）封閉式系統(tǒng)
所有送風都來自于室內回風，空氣處理設備不處理室外新風。由于是對室內空氣循環(huán)使用，所以系統(tǒng)耗冷、熱量少，比較節(jié)能，但室內污染無法排除，空氣質量難以保證，如果要長期使用，必須考慮空氣的凈化與再生問題。在大多數(shù)住宅和少數(shù)辦公、商業(yè)等建筑中應用的前提是具備開門窗通風換氣的條件。這種系統(tǒng)主要應用于特殊場合，例如潛艇、戰(zhàn)備工程、人防工程的戰(zhàn)時隔絕式通風等。
b）直流式系統(tǒng)
所有送風都來自于室外新風，空氣處理設備不處理室內回風。由于采用全新風，室內空氣質量可以得到較好的保證，避免了采用回風可能造成的交叉污染，但系統(tǒng)耗冷、熱量大，能耗高，所以通常只用于室內散發(fā)有害物量大、危險性大，不允許采用回風的場合。為了節(jié)能，條件允許時可以考慮對排風采用合適的熱回收技術。
c）混合式系統(tǒng)
送風部分來自于室內回風、部分采用室外新風，空氣處理設備處理來自新風與回風的混合空氣。這種系統(tǒng)形式具備了上述兩種系統(tǒng)的優(yōu)點，兼顧節(jié)能與健康，是目前應用最廣泛的形式。
4）按服務對象分類
a）工藝性空調
為工農業(yè)生產、科研、軍事、航天等領域的生產科研過程提供滿足特定要求的空氣環(huán)境。根據具體工藝要求，所控制的環(huán)境參數(shù)及精度、系統(tǒng)形式與技術含量有很大差別。如果上述環(huán)境中有操作人員，還必須考慮人員的健康與舒適要求。
b）舒適性空調
為人員工作和生活提供健康舒適的空氣環(huán)境，有時也稱為民用空調，通常應用于公共建筑、辦公樓、學校與住宅等。與工藝性空調相比，其系統(tǒng)形式及控制要求相對簡單。
有些工程對象中同時包含有上述兩類系統(tǒng)，例如工業(yè)企業(yè)中也有辦公樓、食堂、宿舍等。
具體工程應采用什么類型的空調系統(tǒng)要根據具體情況而定，除了滿足必要的環(huán)境條件外，還要考慮與周遍環(huán)境、建筑、結構、能源供應、造價、運行費用、運行管理、使用壽命、環(huán)境友好性等許多因素。同類工程的技術方案可能有相似性，但不是唯一的。同一工程中可以包含不同類型的空調系統(tǒng)。
