微反應器可分為氣固相催化微反應器、液液相微反應器、氣液相微反應器和氣液固三相催化微反應器等。

一、氣固相催化微反應器

   由于微反應器的特點適合于氣固相催化反應，迄今為止微反應器的研究主要集中于氣固相催化反應，因而氣固相催化微反應器的種類較多。較簡單的氣固相催化微反應器莫過于壁面固定有催化劑的微通道。復雜的氣固相催化微反應器一般都耦合了混合、換熱、傳感和分離等某一功能或多項功能。運用較廣的甲苯氣-固催化氧化。

二、液液相反應器

   到目前為止，與氣固相催化微反應器相比較，液相微反應器的種類非常少。液液相反應的一個關鍵影響因素是充分混合，因而液液相微反應器或者與微混合器耦合在一起，或者本身就是一個微混合器。專為液液相反應而設計的與微混合器等其他功能單元耦合在一起的微反應器案例為數不多。主要有BASF設計的維生素前體合成微反應器和麻省理工學院設計的用于完成Dushman化學反應的微反應器。

   兩者分別表示了兩種典型的液相混合方式，前者采用靜態(tài)混合方式，即將流體反復分割合并以縮短擴散路徑，而后者采用流體動力學集中方法，即多個進料微通道呈扇形分布，集中匯入一個狹窄的微通道，通過液體的擴散作用迅速混合。

三、氣液相微反應器

   一類是氣液分別從兩根微通道匯流進一根微通道，整個結構呈T 字形。由于在氣液兩相液中，流體的流動狀態(tài)與泡罩塔類似，隨著氣體和液體的流速變化出現了氣泡流、節(jié)涌流、環(huán)狀流和噴射流等典型的流型，這一類氣液相微反應器被稱做微泡罩塔。

   另一類是沉降膜式微反應器，液相自上而下呈膜狀流動，氣液兩相在膜表面充分接觸。氣液反應的速率和轉化率等往往取決于氣液兩相的接觸面積。這兩類氣液相反應器氣液相接觸面積都非常大，其內表面積均接近20000m2/m3，比傳統(tǒng)的氣液相反應器大一個數量級。

四、氣液固三相催化微反應器

   氣液固三相反應在化學反應中也比較常見，種類較多，在大多數情況下固體為催化劑，氣體和液體為反應物或產物，美國麻省理工學院發(fā)展了一種用于氣液固三相催化反應的微填充床反應器，其結構類似于固定床反應器，在反應室(微通道)中填充了催化劑固定顆粒，氣相和液相被分成若干流股，再經管匯到反應室中混合進行催化反應。

   麻省理工學院還嘗試對該微反應器進行“放大”，將10個微填充床反應器并聯(lián)在一起，在維持產量不變的情況下，大大減小了微填充床反應器的壓力降。