机器人有着不同的职业分工，它们的身体强壮程度、个头大小、外观形象也有很大区别。为了更好地了解、掌握、利用它们，人们是对机器人进行了分类。
按照机器人的“进化”程度，可以把它们分为三代。
第一代机器人也称为示教再现机器人，它可以按照人类教它的动作，重复运动。这类机器人在工业中已广泛使用。
第二代为具有视觉、触觉等感觉功能并具有一定判断能力的机器人，它们可以对焊缝自动跟踪，在装配中也可以根据插入力的大小进行自动调整。
第三代是具有智能的机器人，这种机器人装有多种传感器，能根据客观环境自行规划作业，并具有自学、适应、推理、判断、决策、自治的能力，有些还会行走。这种机器人随着服务机器人的发展，将走向实用化。
由此看来，目前的机器人可称为“三代同堂”。当然这些机器人无论具有怎样的功能，它们还是无生命的。科学家们正在研究生物记忆细胞和制造神经，假如这些成果都能附加在机器人身上，将使机器人具有生命。这也许就是第四代机器人了，它可能会在本世纪降生。
根据机器人使用的领域，可将机器人分三类。
第一类机器人在汽车工业中从事焊接工作，在装配线上装配电视机，锻造汽车曲轴等等。第二类是特殊用途机器人，它们主要是帮助人类做一些人类不大可能做好甚至做不到的事，如建筑业上的爬墙和铺路机器人、矿中用的掘进机器人、水下机器人、空间机器人以及微型机器人等。第三类是服务机器人直接为人类生活服务，如导盲机器人、清扫机器人、烹饪机器人、看护机器人、医疗手术机器人等。
除了这两种分类以外，还可以根据机器人的长相（结构）、个头（重量级或轻量级）等进行分类。
按其性质的不同，可以分为：工业机器人、智能机器人、特种机器人等。
按其构成机构的不同，可以分为：直角坐标机器人、圆柱坐标机器人、极坐标机器人、多关节型机器人等。
按其驱动方式的不同，可以分为：液压机器人、气动机器人、全电动机器人等。
按其工作方式的不同，可以分为：弧焊机器人、点焊机器人、装配机器人、喷漆机器人、搬运机器人等。
由于机器人如何分类，国际上没有制定统一的标准，有的按负载重量分，有的按控制方式分，有的按自由度分，有的按结构分，有的按应用领域分。
我国的机器人专家从应用环境出发，将机器人分为两大类，即工业机器人和特种机器人。所谓工业机器人就是面向工业领域的多关节机械手或多自由度机器人。而特种机器人则是除工业机器人之外的、用于非制造业并服务于人类的各种先进机器人，包括：服务机器人、水下机器人、娱乐机器人、军用机器人、农业机器人、机器人化机器等。在特种机器人中，有些分支发展很快，有独立成体系的趋势，如服务机器人、水下机器人、军用机器人、微操作机器人等。国际上的机器人学者，从应用环境出发将机器人也分为两类：制造环境下的工业机器人和非制造环境下的服务与仿人型机器人，这和我国的分类是一致的。