按中心原子分類有單核配合物和多核配合物；按配體分類，常見的有水合配合物、鹵合配合物、氨配合物、氰配合物、金屬羰基合物等；按成鍵類型分類有經典配合物（σ 配鍵）、簇狀配合物（金屬－金屬鍵）、烯烴等不飽和配體的配合物（π-σ鍵和π-π反饋鍵）、鐵茂等夾心、穴狀、籠狀配合物（離域共軛配鍵）等；按學科類型分類有無機配合物、有機金屬化合物、生物無機化合物等。各種分類之間又有交叉。
水合配合物
簡稱水合物。為金屬離子與水分子形成的配合物。幾乎所有金屬離子在水溶液中均可形成水合配合物，例如【Cu(H2O)4】和【Cr(H2O)6】，常見的配位數是4和6。當其他配體加到金屬離子水溶液中時，發生對水的置換作用，生成其他配合物。在這些置換反應中，金屬的配位數一般保持不變。但并不總是如此，例如，將CN離子加到含有【Ni(H2O)6】的水溶液中，最后生成【Ni(CN)4】和【Ni(CN)5】；將Cl離子加到【Fe(H2O)6】中可產生【FeCl4】等。
鹵合配合物
金屬離子與鹵素（氟、氯、溴、碘）離子形成的配合物。絕大多數金屬離子均可生成鹵合配合物，例如K2【PtCl4】和Na3【AlF6】。鹵合配合物的穩定性變化范圍很大，可按軟硬酸堿理論的概念把金屬離子和配體分類。金屬離子分成硬酸和軟酸。硬酸是指那些體積小、電荷高和沒有容易變形或移動的價殼層電子的金屬離子，例如Be、Mg、Al、Sc、La、Cr、Co和Fe等；軟酸是指那些體積大、電荷低和具有容易變形或移動的價殼層電子的金屬離子，例如Cu、Ag、Au、Cd、Hg、Pd和Pt等。配體也可分為不易被極化的硬堿和易被極化的軟堿，鹵素中的F和Cl為硬堿，I為軟堿，Br則介于二者之間。硬酸容易與硬堿結合，軟酸容易與軟堿結合。
硬酸類金屬的鹵合配合物在水溶液中的穩定性是按I<Br<Cl《F的次序遞增，軟酸類金屬鹵合配合物的穩定性則按F《Cl<Br<I的次序遞增。
金屬羰基合物
為金屬與一氧化碳結合的產物。在金屬羰基合物中金屬的氧化態都很低，有的羰基合物中金屬氧化態為零，如Ni（CO）4；有的呈負氧化態的，如Na【Co(CO)4】；有的呈正氧化態，如【Mn(CO)5Br】。這些都是單核羰基合物。還有多核金屬羰基合物，如Fe2(CO)9和Fe3(CO)12（見羰基金屬）。
簇狀配合物
即簇狀化合物。含有至少兩個金屬，并含金屬-金屬鍵的配合物，例如Fe3(CO)12、Co4(C5H5)4H4、（W6Cl12)Cl6等。能夠生成簇狀化合物的金屬主要是過渡金屬（見過渡元素），它們的生成趨勢與該金屬在周期表中的位置、氧化態以及配體性質等條件有關。一般地說，第一過渡系的元素形成簇狀配合物的能力比相應的第二、第三過渡系元素差。在同種元素中，低氧化態的容易形成簇狀配合物（見原子簇金屬化合物）。
有機金屬化合物
或稱金屬有機化合物，為有機基團與金屬之間生成碳－金屬鍵的化合物。許多有機金屬化合物往往以配合物的形式存在，這種配合物有兩種類型：①金屬與碳直接鍵合的σ 鍵（見共價鍵）有機金屬化合物，包括烷基金屬【如（CH3）6Al2】、芳基金屬（如C6H5HgCl）、乙炔基金屬（如HC呏C─Ag）等類化合物。大多數這類化合物，除有機配體外還可含有其他配體，例如CO、CN、PR3（R為烷基）等；②π鍵有機金屬化合物，包括烯烴、炔烴、芳烴、環戊二烯基等配合物，例如蔡斯鹽K【PtCl2(C2H4）】，其結構如。在Pt和CH2=CH2之間是π-σ及π-π鍵合。后又陸續制得銀、銅、鈀、釕等其他金屬離子的烯烴配合物。又如二茂鐵(C5H5)2Fe（見結構式a），金屬原子被夾在兩個平行的碳環體系之間，稱為夾心化合物。除了環戊二烯基外，還有其他不飽和環狀配體的夾心化合物，如二苯鉻（C6H5)2Cr(b）。生成夾心化合物的元素，主要是過渡元素中的第Ⅳ到第Ⅶ副族元素和除鉑以外的第Ⅷ族元素，以及鑭系元素和錒系元素（見金屬有機物的鍵型）。
生物無機化合物 生物配體與金屬的配合物。它們在生物體中含量雖然不多，但在一系列有機體的生命活動中具有很重要的作用。多種金屬蛋白質是金屬酶，常能催化某種反應，例如含鋅的碳酸酐酶可催化二氧化碳水合反應或其逆反應；含鐵蛋白質（肌紅蛋白、血紅蛋白和蚯蚓血紅蛋白）、含銅蛋白質（血青肌）和含釩蛋白質（血釩蛋白）能貯存和輸送氧。其他重要的生物無機配合物還有葉綠素、維生素B12等（見生物無機化學）。