空空導彈可以用很多方法分類，根據作戰任務可以分為攔射型和格鬥型兩種。根據射程可以分近距、中距和遠距三種。根據制導體制可以分為主動、半主動、被動和複合制導等多種。根據導彈對目標的探測波段可以分為紅外型、雷達型和雙模、多模型空空導彈。空中導彈在結構上一般由導引頭、飛行控制艙、引信、戰鬥部、發動機和舵面翼面組成，在導彈功能上空空導彈一般由制導、引戰、推進分系統以及發射控制分系統構成導彈系統，武器裝備空中導彈系統還包括地面保障和支援裝置。因此，廣義地說，空空導彈包括導彈發射控制裝置和地面裝置。

空空導彈按攻擊方式分為格鬥導彈和攔射導彈；按制導方式分為鐳射、紅外、主動雷達、半主動雷達、被動雷達和複合制導等；按射程分為近距、中距和遠距3種。

格鬥導彈是以攻擊目視距離內的目標為主的導彈，又稱近距格鬥導彈，多采用紅外尋的制導，發射後可以不管。導引頭的跟蹤範圍和跟蹤角速度大，能實施離軸發射，最小發射距離為300～500米。橫向過載30～60克，機動能力強，能對目標實施全向攻擊。迎頭攻擊時，最大發射距離可達18～25千米。攔射導彈有中距、遠距攔射導彈之分。中距攔射導彈的最大發射距離從25千米到100千米不等，多采用半主動雷達尋的制導。遠距攔射導彈採用複合制導，可由載機在距目標100千米以外連續發射數枚，攻擊不同方向的數個目標。攔射導彈與載機上的脈衝多普勒雷達火控系統相配合，具有下視、下射能力，能攻擊超低空飛行的飛機和巡航導彈，有的兼有近距格鬥能力，可用於全高度、全方向、全天候作戰。