Hammaspyörät voidaan luokitella hammasprofiilin, hammaspyörän muodon, hammaslinjan muodon, hampaiden sijaintipinnan ja valmistustavan mukaan.
Hammaspyörän hammasprofiili sisältää hampaan profiilikäyrän, painekulman, hampaan korkeuden ja modifikaatiot. Kierrehammaspyörät ovat suhteellisen helppoja valmistaa, joten ne muodostavat suurimman osan nykyaikaisissa sovelluksissa käytetyistä hammaspyöristä, kun taas sykloidihammaspyörät ja ympyräkaarivaihteet ovat vähemmän yleisiä.
Mitä tulee painekulmaan, hammaspyörillä, joilla on pieni painekulma, on pienempi kuorman-kantokyky; kun taas suuren painekulman omaavat vaihteet, vaikka niillä onkin suurempi kuorman-kantokyky, lisäävät laakereiden kuormitusta samalla siirretyllä vääntömomentilla, ja siksi niitä käytetään vain erikoistapauksissa. Hammaspyörän hampaiden korkeudet ovat standardoituja, ja yleensä käytetään vakiohammaskorkeuksia. Modifioiduilla vaihteilla on monia etuja, ja niitä käytetään laajalti erilaisissa mekaanisissa laitteissa.
Lisäksi hammastanko- ja hammaspyörävaihteet voidaan luokitella myös niiden muodon mukaan (sylinterihammaspyörät, kartiohammaspyörät, ei--pyöreät hammaspyörät, hammaspyörät, kierukkavaihteet jne.); hampaiden linjan muodon mukaan (hammaspyörät, kierrehammaspyörät, kalanruotohammaspyörät, kaarevat hammaspyörät); sen pinnan mukaan, jolla hampaat sijaitsevat (ulkoiset hammaspyörät, sisäiset hammaspyörät); ja valmistusmenetelmän mukaan (valetut hammaspyörät, leikatut hammaspyörät, valssatut hammaspyörät, sintratut hammaspyörät jne.).
Hammasrattaiden valmistusmateriaalit ja lämpökäsittely vaikuttavat merkittävästi niiden kantokykyyn-, kokoon ja painoon. Ennen 1950-lukua hammaspyörät valmistettiin enimmäkseen hiiliteräksestä; 1960-luvulla käytettiin seosterästä; ja 1970-luvulla käytettiin pääasiassa pintakarkaistua terästä. Kovuuden perusteella hampaan pinta voidaan jakaa pehmeisiin ja koviin hammaspintoihin.
Hammaspyörillä, joissa on pehmeä hammaspinta, on pienempi kuormituksen-kantokyky, mutta niitä on helpompi valmistaa ja niiden suorituskyky on parempi. Niitä käytetään usein yleisissä koneissa, joissa voimansiirron kokoa ja painoa ei ole tiukasti rajoitettu, sekä pienissä -erätuotannossa. Koska hammaspyörään kohdistuu suurempi kuormitus hammaspyöräparissa, hammaspyörän hampaan pinnan kovuus on yleensä korkeampi kuin hammaspyörän, jotta suuren ja pienen hammaspyörän käyttöikä on suunnilleen sama.
Hammaspyörillä, joissa on karkaistu hammaspinta, on suuri{0}}kuormituksen kantavuus. Ne valmistetaan tarkkuusleikkauksella, jota seuraa karkaisu, pintakarkaisu tai hiiletys ja karkaisu kovuuden lisäämiseksi. Muodonmuutos on kuitenkin väistämätöntä lämpökäsittelyn aikana. Siksi hionta, läppäys tai tarkkuusleikkaus on tarpeen lämpökäsittelyn jälkeen muodonmuutosvirheiden poistamiseksi ja vaihteiston tarkkuuden parantamiseksi.
