依據分類的方法差異我們將膽紅素進行不同的分類。
1.基于化學反應分類：
1913年Van den Bergh根據膽紅素是否直接與重氮試劑反應，將其分為直接膽紅素和間接膽紅素。前者是經過肝細胞加工后的膽紅素，其實質是由膽紅素n分子與1到2個葡萄糖醛酸分子單獨酯化的結構，易溶于水，可通過腎臟排泄，能直接與重氮試劑反應，后者是紅細胞破壞后形成的膽紅素，在循環中主要與白蛋白結合，間接膽紅素不能與重氮試劑直接反應，必須有“加速劑”的參與，例如：甲醇、咖啡因等試劑，才能反應。
2.高效液相色譜法對血清膽紅素可進行比較準確和更詳細的分類：
（1）α組分膽紅素即未結合膽紅素，它通過與血清白蛋白結合運輸到肝。α-膽紅素與白蛋白結合是可逆的，血中可呈現未和白蛋白結合也未和葡萄糖醛酸結合的游離膽紅素，稱為蛋白非結合型膽紅素（MB），這種膽紅素有毒性醫學|教育網搜集整理，正常人血清含量甚微，如增加可發生膽紅素腦病或稱核黃疸；
（2）β組分膽紅素即單葡萄糖醛酸結合膽紅素（mBc）；
（3）γ組分膽紅素即雙葡萄糖醛酸結合膽紅素（dBc）；
（4）δ組分膽紅素（Bd），即結合膽紅素和白蛋白以共價鍵結合者，這一部分可與重氮試劑呈直接反應。
總膽紅素是未結合膽紅素、單和雙葡萄糖醛酸結合膽紅素、δ組分膽紅素的總和。