根據高溫合金的成分、組織和成型工藝不同，有不同分類方法。

     按合金基體元素的種類來分、可分為鐵-鎳基高溫合金、鎳基高溫合金和鈷基高溫合金三類。

     以鐵為主，加入一定合金元素的鐵基合金稱為鐵基高溫合金；以鎳為主或以鈷為主的合金分別稱為鎳基或鈷基高溫合金。

(1)鐵-鎳基高溫合金

鐵-鎳基高溫合金的成分特點是以鐵為主，含有大量鎳和鉻，又稱鐵基高溫合金或鐵-鎳-鉻基高溫合金。根據不同的合金化強化類型又可分成如下三種：

     固溶強化型合金：其成分特點是含有約25%~40%的Ni，以便穩定其奧氏體組織，同時加入20%以上的鉻以便獲得良好的抗氧化能力。為強化固溶體還添加鎢、鉬、鈮和少量

      鋁、鈦、氮等元素。一般來說，(W+Mo+Nb)約占2%~11%。這種合金加工性能良好，加工成板材制作高溫部件，于800~900℃使用。

碳化物時效硬化型合金：其成分特點是含有一定量的碳和氮，并含有鎢、鉬和鈮等元素，它們不但起強化固溶體作用，而且形成碳化物起時效強化作用。一般來說，合金含有約13%~20%的Cr,8%~25%的Ni,0~10%的C,6%~10%的Mn,3%~7%的(W+Mo+Nb),0.2%~0.3%的(C+N)。這種合金加工性能好,可制作渦輪盤和其他高溫受力部件,在600~650℃范圍使用。

      金屬間化合物時效硬化型合金：其成分特點是含有鋁、鈦或鈮等元素，形成Y'-Ni，(Al、Ti)或y'-Ni?Nb時效強化。一般來說,含有10%~16%的Cr,25%~45%的Ni,1.8%~3.5%的Ti,0.2%~2.8%的Al,3%~5%的Nb,1%~3%的W,1%~5%的Mo,0.06%~0.08%的C,這種合金主要用作渦輪盤和其他高溫部件,在650~800℃范圍使用。

     鐵-鎳基高溫合金主要以變形合金為主，它具有足夠高的高溫強度及良好的加工性能，可作為類似的鎳基高溫合金的代用材料制作渦輪盤、環及葉片。因為鐵-鎳基高溫合金含有大量鐵，節約了大量鎳，降低了合金成本。

(2)鎳基高溫合金

       鎳基高溫合金主要以鎳為基，一般含有約6%~20%的Cr，5%~20%的Co。根據成分不同，人們又把其稱作鎳-鉻基高溫合金或鎳-鉻-鈷基高溫合金。和上述的鐵-鎳基高溫合金一樣，根據不同強化類型又可分成固溶強化型合金和y'強化型合金。

      固溶強化型鎳基高溫合金：它含有大量的鎢和鉬強化固溶體，一般來說，鎢和鉬可達13%~20%。此外，還添加微量硼、鈰和鋯，以便強化晶界。合金的含碳量在0.05%~0.10%范圍內，它和相應的鐵-鎳基合金有同樣的用途，而使用溫度可在900~1000℃范圍之內。這類合金主要以變形合金為主。

     金屬間化合物強化的時效硬化型鎳基合金： γ'-Ni?Al強化型合金，它含有大量的鋁、鈦、鈮和鉭，其總含量最多可達16%。鎢、鉬之和在3%~20%之間。此外還含有硼、鈰 、鋯和鉿等元素強化晶界和枝晶間。大部分鑄造鎳基高溫合金是以γ'強化的，有部分變形鎳基高溫合金亦屬此類。這類合金多用于渦輪葉片、導向葉片、渦輪盤和其他高溫部件，可在較高的溫度(750~1100℃)范圍使用。

(3)鈷基高溫合金

     鈷基高溫合金是以鈷為主,含有10%~20%的Ni,20%~30%的Cr,也稱鈷-鎳-鉻系合金。通常含有約4%~15%W，強化固溶體。鈷基合金含碳量較高，一般在0.1%~0.85%。碳與鈦、鋯、鈮和鉭等元素形成碳化物，強化合金。

     鈷基合金具有良好的抗熱腐蝕性能和抗熱疲勞性能，因此它被廣泛用來制造導向葉片和其他熱端部件。

     按強化方式類型來分，可分為固溶強化型、沉淀強化型、氧化物彌散強化型和纖維強化型等。

     按制備工藝來分，可分為變形高溫合金、鑄造高溫合金和粉末冶金高溫合金。變形合金的生產品種有餅材、棒材、板材、環形件、管材、帶材和絲材等。鑄造合金有普通精密鑄造合金、定向凝固合金和單晶合金之分。粉末冶金有普通粉末冶金高溫合金和氧化物彌散強化高溫合金之分。