1、按工作原理分類

低溫恒溫器按工作原理可分為：貯液式低溫恒溫器，連續(xù)流動式低溫恒溫器，帶制冷機(jī)的低溫恒溫器。

（1）貯液式低溫恒溫器，在這種類型的恒溫器中，試樣直接浸沒在低溫液體內(nèi)而得到冷卻，因而貯液式低溫恒溫器工作溫區(qū)往往在液體的正常沸點(diǎn)到三相點(diǎn)之間。

（2）連續(xù)流動式低溫恒溫器，該類低溫恒溫器由貯存容器和恒溫器等組成，貯存容器和恒溫器之間輸液管連接。由于加壓，貯存容器中的低溫液體流入恒溫器中來冷卻樣品。通過控制流理即可實(shí)現(xiàn)控溫，若結(jié)合加熱裝置，則可實(shí)現(xiàn)寬溫區(qū)控溫。

（3）帶制冷機(jī)的低溫恒溫器，利用微型制冷機(jī)來代替低溫液體，實(shí)現(xiàn)溫度控制，往往采購Ｇ－Ｍ制冷機(jī)或斯特林制冷機(jī)來制取冷量并獲得低溫，目前也有采用脈沖管制制冷機(jī)和稀釋制冷機(jī)來獲取低溫的。這類恒溫器可用于實(shí)驗(yàn)室小型低溫超導(dǎo)體的實(shí)驗(yàn)研究和衛(wèi)星紅外遙感。

2、按用途分類

低溫恒溫器按用途可分為：

（1）熱測量用低溫恒溫器：如用于材料的比熱容。熱導(dǎo)率和熱膨脹率的測量：

（2）電磁測量用的恒溫器：如用于霍爾效應(yīng)，磁化率，磁阻等的測試

（3）光學(xué)測量用的低溫恒溫器：如在液氦溫度下測量晶體的反射率和吸收率的頻譜，以及天文紅外和遠(yuǎn)紅外觀等的測量。因此需要帶有窗口的低溫恒溫器，該類恒溫器的溫控精度要求不高

（4）機(jī)械測量用的恒溫器：用于低溫下材料的機(jī)械性能的實(shí)驗(yàn)，如拉伸強(qiáng)度等的測量。

3、接獲得所需溫度范圍分類

低溫恒溫器按獲得所需溫度范圍，大體可分成三類：

（1）所需溫度在液體正常沸點(diǎn)及以下溫度范圍，可以通過把樣品或?qū)嶒?yàn)裝置浸沒在低溫液體中，然后改變液體上方的蒸汽壓強(qiáng)來改變溫度以獲得所需溫度；

（2）所需溫度在液體正常沸點(diǎn)以上的溫度范圍，如4.2-77K，77K－300K等。一般稱為中間溫度，可通過兩種方法獲得中間溫度：一種是使樣品或裝置與液池*絕熱或部分絕熱，然后用電加熱的方法來升高溫度；另外一種是用冷氣流，制冷機(jī)或其它制冷方法，例如活性炭吸附等控制供冷速率，以獲得所需溫度；

（3）所需溫度在液體正常沸點(diǎn)溫度以上及以下的寬溫區(qū)，此時(shí)可同時(shí)采用上述幾種方法來獲得所需溫度。