על פי הסיווג הפונקציונלי, ניתן לחלק אותו לארבעה סוגים, בעיקר שבבי זיכרון, מיקרו-מעבדים, שבבים סטנדרטיים ומערכות מורכבות על שבב (SoCs). לפי סוגי המעגלים המשולבים, ניתן לחלק אותם לשלוש קטגוריות: שבבים דיגיטליים, שבבים אנלוגיים ושבבים היברידיים.
מנקודת מבט פונקציונלית, שבבי אחסון מוליכים למחצה מאחסנים נתונים ותוכניות במחשבים והתקני אחסון נתונים. שבב זיכרון גישה אקראית (RAM) מספק מרחב עבודה זמני, בעוד שבב זיכרון הפלאש יכול לאחסן מידע לצמיתות אלא אם כן הוא נמחק באופן פעיל. לא ניתן לשנות שבבי זיכרון לקריאה בלבד (ROM) וזיכרון לקריאה בלבד (PROM) הניתן לתכנות. ניתן לשנות שבבי זיכרון קריאה בלבד (EPROM) הניתן למחיקה ו-EEPROM הניתן למחיקה חשמלית.
מעבד מיקרו כולל יחידת עיבוד מרכזית אחת או יותר (CPUs). שרתי מחשבים, מחשבים אישיים (מחשבים אישיים), טאבלטים וסמארטפונים עשויים לכלול מספר מעבדים. המיקרו-מעבדים של 32 סיביות ו-64 סיביות במחשבים ובשרתים מבוססים על ארכיטקטורות שבבים x86, POWER ו-SPARC. מכשירים ניידים משתמשים בדרך כלל בארכיטקטורת שבב ARM. מעבדים חלשים יותר של 8 סיביות, 16 סיביות ו-24 סיביות משמשים בעיקר במוצרים כמו צעצועים ומכוניות.
שבבים סטנדרטיים, הידועים גם כמעגלים משולבים מסחריים, הם שבבים פשוטים המשמשים לביצוע תוכניות עיבוד חוזרות ונשנות. שבבים אלה ייוצרו בייצור המוני וישמשו בדרך כלל עבור מכשירים פשוטים כגון סורקי ברקוד. שוק ה-IC המסחרי מאופיין בשולי רווח נמוכים, שנשלטים בעיקר על ידי יצרני מוליכים למחצה גדולים באסיה.
SoC הוא הסוג החדש הפופולרי ביותר של שבבים בקרב יצרנים. ב-SoC, כל הרכיבים האלקטרוניים הנדרשים לכל המערכת מובנים בשבב בודד. ל-SoC מגוון רחב יותר של פונקציות מאשר שבבי מיקרו-בקר, המשלבים בדרך כלל מעבד עם זיכרון RAM, ROM והתקני קלט/פלט (I/O). בסמארטפונים, SoC יכול גם לשלב גרפיקה, מצלמות, פונקציות עיבוד אודיו ווידאו. על ידי הוספת שבב ניהול ושבב רדיו, ניתן ליישם גם פתרון של שלושה שבבים.
שיטת סיווג נוספת לשבבים מבוססת על המעגלים המשולבים בהם משתמשים, וכיום רוב מעבדי המחשבים משתמשים במעגלים דיגיטליים. מעגלים אלה משלבים בדרך כלל טרנזיסטורים ושערים לוגיים. לפעמים מוסיפים מיקרו-בקרים. מעגלים דיגיטליים משתמשים בדרך כלל באותות דיגיטליים בדידים המבוססים על סכמות בינאריות. השתמש בשני מתחים שונים, כל אחד מייצג ערך לוגי שונה.
אבל זה לא אומר שהשבבים האנלוגיים הוחלפו לחלוטין בשבבים דיגיטליים. שבבי כוח משתמשים בדרך כלל בשבבים אנלוגיים. אותות פס רחב עדיין דורשים שבבים אנלוגיים, שעדיין משמשים כחיישנים. בשבבים אנלוגיים, מתח וזרם משתנים כל הזמן בנקודות שצוינו במעגל. שבבים אנלוגיים כוללים בדרך כלל טרנזיסטורים ורכיבים פסיביים כגון משרנים, קבלים ונגדים. שבבים אנלוגיים נוטים יותר ליצור רעש או שינויים קטנים במתח, מה שעלול לגרום לשגיאות מסוימות.
מוליכים למחצה מעגלים היברידיים הם סוג טיפוסי של שבב דיגיטלי עם יכולת לעבד מעגלים אנלוגיים ודיגיטליים כאחד. מיקרו-בקרים עשויים לכלול ממירים אנלוגיים לדיגיטליים (ADC) לחיבור שבבים אנלוגיים, כגון טמפרטורה
