結構分類
趨化性細胞因子根據其氨基端（N端）半胱氨酸的排列方式，可分為CXC、CC、XC和CX3C四個亞族：
CC趨化因子亞族：CCL1、CCL2、CCL3、CCL4、CCL5、CCL6、CCL7、CCL8、CCL9、CCL10、CCL11、CCL12、CCL13、CCL14、CCL15、CCL16、CCL17、CCL18、CCL19、CCL20、CCL21、CCL22、CCL23、CCL24、CCL25、CCL26、CCL27、CCL28
CXC趨化因子亞族：CXCL1、CXCL2、CXCL3、CXCL4、CXCL5、CXCL6、CXCL7、CXCL8、CXCL9、CXCL10、CXCL11、CXCL12、CXCL13、CXCL14、CXCL15、CXCL16、CXCL17
XC趨化因子亞族：XCL1、XCL2
CX3C趨化因子亞族：CX3CL1
功能分類
趨化因子根據其功能不同分為兩類：
體內平衡趨化因子：在某些組織中產生，負責基礎白細胞遷移。包括：CCL14、CCL19、CCL20、CCL21、CCL25、CCL27、CXCL12和CXCL13。（這種分類并不嚴格，例如：CCL20也可以作為促炎趨化因子）
促炎趨化因子：在病理條件下形成的(在促炎刺激下，如IL-1、TNF-α、LPS或病毒)，并積極參與炎癥反應，吸引免疫細胞到炎癥部位。例如：CXCL-8、CCL2、CCL3、CCL4、CCL5、CCL11、CXCL10。
作用細胞分類
趨化因子根據其趨化作用的細胞類型不同，可以分為如下幾類：
單核/巨噬細胞趨化因子：吸引單核/巨噬細胞到炎癥部位的關鍵趨化因子包括：CCL2、CCL3、CCL5、CCL7、CCL8、CCL13、CCL17和CCL22。
T淋巴細胞趨化因子：參與T淋巴細胞募集到炎癥部位的四個關鍵趨化因子是：CCL2、CCL1、CCL22和CCL17。此外，T細胞激活后誘導CXCR3表達，活化的T細胞被炎癥部位吸引，在炎癥部位分泌IFN-γ誘導的趨化因子CXCL9、CXCL10和CXCL11。
肥大細胞趨化因子：表面表達多種趨化因子受體：CCR1、CCR2、CCR3、CCR4、CCR5、CXCR2、CXCR4。這些受體CCL2和CCL5的配體在肺肥大細胞募集和活化中起重要作用。也有證據表明CXCL8可能抑制肥大細胞。
嗜酸性粒細胞趨化因子：嗜酸性粒細胞向各種組織的遷移涉及CC家族的幾種趨化因子：CCL11、CCL24、CCL26、CCL5、CCL7、CCL13和CCL3。趨化因子CCL11 (eotaxin)和CCL5 (rantes)通過嗜酸性粒細胞表面的一個特定受體CCR3發揮作用，而嗜酸性粒細胞在最初募集到病變中發揮重要作用。
中性粒細胞趨化因子：主要由CXC趨化因子調節。例如，CXCL8 (IL-8)是中性粒細胞的趨化劑，并激活其代謝和脫顆粒。
