按照國際通行的半導體產品標準方式進行分類，半導體可以分為四類：集成電路，分立器件，傳感器和光電子器件，這四類可以統稱為半導體元件。

1.按照處理信號分類

        處理模擬信號的芯片叫做模擬芯片，處理數字信號的芯片叫做數字芯片。那模擬信號和數字信號又是什么呢？
信號是反映消息的物理量，例如工業控制中的溫度、壓力、流量、自然界的聲音等，因而信號是消息的表現形式。由于電信號容易傳播、處理和控制，人們常將非電的物理量通過各種傳感器轉換成電信號，以達到提取、傳送、交換、存儲等目的。信號的形式是多種多樣的，例如：根據信號是否具有隨機性分為確定信號和隨機信號，根據信號是否具有周期性分為周期信號和非周期信號，根據對時間的取值分為連續時間信號和離散時間信號等等。

2.按照制造工藝分類

        這種分類可能是我們最為常見的，比如時常聽到的14nm芯片、7nm芯片等就是按照制造工藝來劃分芯片的。（此處的7nm、14nm 是指芯片內部晶體管柵極的最小線寬/柵寬）一般情況下，工藝制程越先進，芯片的性能越高，但制程先進的芯片制造成本也高。市調機構指出，通常情況下，一款 28nm芯片的設計研發投入約 1-2 億元，14nm 芯片約 2-3 億元，研發周期約 1-2 年。現在工藝制程的發展已經逼近極限，從平衡成本和性能上來考慮，工藝制程并非越先進越好，而是選擇合適的更好。不同種類的芯片在制程最優選擇上會有差異，比如數字芯片對先進制程要求高，但是模擬芯片則不一定。

3.按照使用功能分類

        此種分類方式應該是半導體元件分類中最復雜，但也是最常用的方式。

4.計算功能

        這類芯片主要用來計算分析的，和人體大腦類似，分為主控芯片和輔助芯片。主控芯片中有CPU/SoC/FPGA/MCU，輔助芯片有主管圖形圖像處理的GPU和主打人工智能計算的AI芯片。

5.數據存儲功能

        DRAM，SDRAM,ROM,NAND等，主要是用于數據存儲。

6.感知功能

        主要為傳感器，如MEMS，指紋芯片，CIS等，主要通過望聞問切來感知外部世界。

7.傳輸功能

        藍牙、wifi，NB-IOT，寬帶，USB接口，以太網接口，HDMI接口，驅動控制等，用于數據傳輸。

8.能源供給功能

        電源芯片，DC-AC，LDO等，用于能源供給。

9.按照設計方式分類

        以設計方式分類，當今的半導體設計有兩大陣營：FPGA 和 ASIC。其中FPGA發展在先，目前仍是主流應用。
簡單來說FPGA是通用可編程邏輯芯片，可以DIY編程實現各種各樣的數字電路；ASIC是上文所說的專用數字芯片，設計好數字電路后，流片生成出來的是不可以更改的芯片。前者的特點在于可重構定義芯片功能，靈活性強；后者的專用性強，一般是針對某一特定應用定制開發。

        兩種芯片都是隨著半導體工藝發展和物聯網應用需求而來，從幾十納米到現在的7納米制程，性能都在不斷提升。應用方向差異卻逐漸明顯：FPGA在上市速度、一次性測試成本、配置性上表現突出；而ASIC在運算性能、量產成本上遠勝于FPGA。不過，因為ASIC 是固定的電路，如果設計更新，新一代芯片就要重新設計，定模，加工。雙方算是各有所長。