對化合物的分類，是研究化學物質分類的一個主要內容。時下通行的化合物分類方法是按化合物分子的不同來分類。
按組成分類
可以把化合物分為有機化合物和無機化合物。
有機化合物：有機化合物含碳的化合物（但含碳的化合物不一定是有機物）。僅含碳、氫兩種元素的化合物叫做烴。如甲烷（CH4）是烷烴、乙烯（C2H4）是烯烴、乙炔（C2H2）是炔烴，苯（C6H6）是芳香烴。有機物是含碳元素的化合物（除CO2、CO、H2CO3以及碳酸鹽外）如CH4、C2H5OH、CH3COOH都含有碳（C）元素。
無機化合物：無機化合物為不含碳氫化合物，如H2O、KClO3、MnO2、KMnO4、NaOH等等，都是無機物。
無機物可以具體分為以下幾類：
酸：由氫和酸根離子構成的物質是酸。如HCl、HNO3、H2SO4。需要注意的是，氨基磺酸、乙酸等是有機物，分別屬于磺酸和羧酸類，它們也被當作是廣義的酸，而不再區分是否是無機物。
堿：由陽離子和氫氧根離子構成的物質是堿。如LiOH、NaOH、Ca(OH)2、NH3·H2O、NH2OH等。
鹽：由陽離子和酸根離子構成的物質是鹽，如K2SO4、HgCl2、Ba(NO3)2等。它們分別有K+、Hg2+、Ba2+離子和相應的酸根離子SO42-、Cl-和NO3-。Cu(CH3COO)2是乙酸銅，雖然含有乙酸（有機酸）的酸根，但仍然被認為是無機物。（對于有碳-金屬共價鍵的才認為是金屬有機化合物）
氧化物：由兩種元素組成且其中一種是負價氧的化合物為氧化物，如CeO2、MnO2、K2O、N2O、XeO4等。對于H2O2、Na2O2一類的過氧化物，在中學階段仍認為是氧化物。實際上，H2O2是一種弱酸，O22-為其酸根離子，因此Na2O2是鹽。
碳化物：由兩種元素組成且其中一種是負價碳的化合物為碳化物，如WC、CaC2、Fe3C等。CO2雖然由兩種元素組成，但其中碳是正價，因此不是碳化物，而是氧化物。
氮化物：由兩種元素組成且其中一種是負價氮的化合物為氮化物，如BN、Si3N4、Mg3N2等。需要注意的是，疊氮化物不屬于氮化物，它屬于鹽，因為疊氮根是疊氮化氫（一種酸）的酸根離子。
按化學鍵分類
離子化合物：鈉是金屬元素，氯是非金屬元素。鈉和氯的單質都很容易跟別的物質發生化學反應。它們互相起化學反應時，生成化合物氯化鈉。
化合物分子式
從鈉和氯的原子結構看，鈉原子的最外電子層有1個電子，容易失去，氯原子的最外電子層有7個電子，容易得到1個電子，從而使最外層都達到8個電子的穩定結構。所以當鈉跟氯反應時，氣態鈉原子的最外電子層的1個電子轉移到氣態氯原子最外電子層上去，這樣，兩個原子的最外電子層都成了8個電子的穩定結構。
在這個過程中，鈉原子因失去1個電子而帶上了1個單位的正電荷；氯原子因得到1個電子而帶上了1個單位的負電荷。這種帶電的原子叫做離子。帶正電的離子叫做陽離子，如鈉離子（Na+）；帶負電的離子叫做陰離子，如氯離子（Clˉ）。這兩種帶有相反電荷的離子之間相互作用，就形成化合物氯化鈉。它呈電中性。
在通常情況下，氯化鈉是固體。像氯化鈉這種由陰、陽離子相互作用而構成的化合物，就是離子化合物。如氯化鉀（KCl），氯化鎂（MgCl2），氯化鈣（CaCl2），氟化鈣（CaF2）等都是離子化合物。帶電的原子團也叫離子，如硫酸根離子，氫氧根離子（OHˉ）等。硫酸鋅（ZnSO4），碳酸鈉（Na2CO3）、氫氧化鈉（NaOH）等也是離子化合物。
共價化合物：鹽酸是氯化氫氣體的水溶液。氫氣跟氯氣化合可以生成氯化氫氣體。
氯和氫都是非金屬元素，不僅氯原子很容易獲得1個電子形成最外層8個電子的穩定結構，而且氫原子也容易獲得1個電子形成最外層2個電子的穩定結構。這兩種元素的原子獲得電子難易的程度相差不大，所以都未能把對方的電子奪取過來。兩種元素的原子相互作用的結果是雙方各以最外層1個電子組成一個電子對，這個電子對為兩個原子所共用，在兩個原子核外的空間運動，從而使雙方最外層都達到穩定結構。這種電子對，叫共用電子對。共用電子對受兩個核的共同吸引，使兩個原子形成化合物的分子。在氯化氫分子里，由于氯原子對于電子對的吸引力比氫原子的稍強一些，所以電子對偏向氯原子一方，因此氯原子一方略顯負電性，氫原子一方略顯正電性，但作為分子整體仍呈電中性。
像氯化氫這樣以共用電子對形成分子的化合物，叫共價化合物。如水、二氧化碳等都是共價化合物。
配位化合物：由中心原子（或離子 )）和幾個配體分子（或離子）以配位鍵相結合而形成的復雜分子或離子，通常稱為配位單元。凡是含有配位單元的化合物都稱做配位化合物，簡稱配合物，也叫絡合物。配位化合物是共價化合物的一種。
Ni(CO)4 都是配位單元， 分別稱作配陽離子、配陰離子、配分子。
[ Co(NH3)6]Cl3 ， K3[Cr(CN)6]， Ni(CO)4 都是配位化合物。[Co(NH3)6] [Cr(CN)6] 也是配位化合物。判斷的關鍵在于是否含有配位單元。