按相变材料的成分可以分为有机、无机、共晶相变材料。

1.有机相变材料

有机相变材料可以在不发生相分离的情况下多次熔化和凝固，且在结晶的时候有很小或者没有过冷度，通常不具有腐蚀性，一般分为石蜡类（烷烃类及其混合物）和非石蜡类（脂肪酸、醇类、脂类等及其衍生物）。

在实际应用中，考虑到成本问题，大多采用工业石蜡，有机相变材料物理化学性质稳定，具有过冷度小、相变潜热较大、热稳定性好等优点，但是导热系数较小，传热能力较差。

2.无机相变材料

无机相变材料主要被应用于低温和高温环境中，包括结晶水合盐类、熔融盐类（硝酸盐、碳酸盐、卤化物等）、金属类。其中因水合盐相变过程容易因各组分密度不一致发生相分离，限制了其应用；熔融盐一般用于工业余热的回收和航天领域；金属类金属类一般由低熔点金属及其合金组成，它们具有很高的相变焓值、良好的热稳定性及其高导热能力，可以被用于发电厂回收余热或存储热量。

3.共晶相变材料

共晶相变材料一般是具有相似或一致熔点和凝固点的材料组合，包括无机-无机、有机-有机或者无机-有机相变材料的二元或多元共晶体系，通过混合多种相变材料克服单一相变材料的缺点，使其更好的应用于实际情况。