離子清洗機主要通過反應類型和激發頻率兩個方面來分類。
反應類型分類
等離子體與固體表面發生反應可以分為物理反應（離子轟擊）和化學反應。
物理反應機制是活性粒子轟擊待清洗表面，使污染物脫離表面最終被真空泵吸走。物理反應為主的等離子體清洗，也叫做濺射腐蝕（SPE）或離子銑（IM），其優點：本身不發生化學反應，清潔表面不會留下任何的氧化物，可以保持被清洗物的化學純凈性。缺點：對表面產生了很大的損害，會產生很大的熱效應，對被清洗表面的各種不同物質選擇性差，腐蝕速度較低。典型的等離子體物理清洗工藝是氬氣等離子體清洗。
化學反應機制是各種活性的粒子和污染物反應生成易揮發性的物質，再由真空泵吸走揮發性的物質。
化學反應為主的等離子體清洗的優點：清洗速度較高、選擇性好、對清除有機污染物比較有效，缺點：表面產生氧化物。典型的等離子體化學清洗工藝是氧氣等離子體清洗。通過等離子體產生的氧自由基非常活潑，容易與碳氫化合物發生反應，產生二氧化碳、一氧化碳和水等易揮發物，去除表面的污染物。
激發頻率分類
等離子態的密度和激發頻率的關系式：nc=1.2425×108v2，其中nc為等離子態密度（cm-3），v為激發頻（Hz）。等離子體激發頻率分為：頻率為40kHz的等離子體為超聲等離子體，13.56MHz的等離子體為射頻等離子體，2.45GHz的等離子體為微波等離子體。
超聲等離子體的自偏壓為1000V左右，射頻等離子體的自偏壓為250V左右，微波等離子體的自偏壓很低，只有幾十伏。超聲等離子體發生的反應為物理反應，射頻等離子體發生的反應既有物理反應又有化學反應，微波等離子體發生的反應為化學反應。
