Hammasrattaid saab klassifitseerida hamba kuju, hammasratta kuju, hambajoone kuju, hammasratta hammaste paiknemise pinna ja tootmismeetodi järgi.
Hammasratta hambaprofiil sisaldab hambaprofiili kõverat, survenurka, hamba kõrgust ja nihet. Pöördülekandeid on lihtsam valmistada, seega moodsates hammasratastes moodustavad absoluutse enamuse spiraalülekanded, samas kui tsükloid- ja kaarülekandeid kasutatakse vähem.
Survenurga osas on väikese survenurgaga hammasrataste kandevõime väiksem; samas kui suurte survenurkadega hammasratastel on suurem kandevõime, kuid laagri koormus suureneb, kui ülekandemoment on sama, seega kasutatakse seda ainult erijuhtudel. Hammasrataste hammaste kõrgus on standarditud ja üldiselt võetakse kasutusele standardsed hammaste kõrgused. Kõikvõimalikes mehaanilistes seadmetes kasutatud nihkehammastel on palju eeliseid.
Lisaks saab hammasrattaid kuju järgi jagada ka silindrilisteks, koonusülekanneteks, mitteringhammasratasteks, hammasratasteks ja tiguülekanneteks; hambajoone kuju järgi võib need jagada sõõrhammasratasteks, spiraalseteks hammasratasteks, kalasabahammasratasteks ja kõverhammasratasteks; Pind jaguneb välisteks ja sisemisteks hammasratasteks; Vastavalt tootmismeetodile saab selle jagada valatud hammasratasteks, lõigatud hammasratasteks, valtsitud hammasratasteks ja paagutatud hammasratasteks.
Hammasratta valmistamise materjalid ja kuumtöötlemisprotsess mõjutavad suuresti käigu kandevõimet ning hammasratta suurust ja kaalu. Enne 1950. aastaid kasutati hammasrataste jaoks enamasti süsinikterast, 1960. aastatel legeerterast ja 1970. aastatel kasutati peamiselt karkassiga karastatud terast. Kõvaduse järgi võib hambapinna jagada kahte tüüpi: pehme hambapind ja kõva hambapind.
Pehme hambapinnaga hammasrattad on väikese kandevõimega, kuid neid on lihtsam valmistada ja neil on hea sissesõit. Neid kasutatakse enamasti üldistes masinates ilma rangete piiranguteta jõuülekande suurusele ja kaalule ning väikesemahulises tootmises. Kuna väikesel rattal on sobitatud hammasratastel suurem koormus, on suure ja väikese hammasratta tööiga ligikaudu võrdseks muutmiseks väikese ratta hambapinna kõvadus üldiselt kõrgem kui suurel rattal.
karastatud hammasrattad on suure kandevõimega. Pärast hammasratta lõikamist see karastatakse, pindkarastatakse või karburiseeritakse ja karbutatakse kõvaduse suurendamiseks. Kuid kuumtöötlemisel käik paratamatult deformeerub, nii et pärast kuumtöötlust tuleb deformatsioonist põhjustatud vea kõrvaldamiseks ja käigu täpsuse parandamiseks läbi viia lihvimine, lihvimine või peenlõikamine.
