三氧化钼棒根据化学成分和晶体结构可分为α-MoO₃（正交晶系）和β-MoO₃（单斜晶系）两种主要类型。其中α相在常温下更稳定，具有层状结构，常用于催化领域；而β相需要在高温(约300℃)条件下才能稳定存在，其独特的链状结构在电化学应用中表现出特殊性能。
按照制备工艺分类，常见的有烧结三氧化钼棒（密度3.6-4.2g/cm³）和化学气相沉积法制备的高纯度单晶棒。前者多用于工业催化剂载体，后者因结晶完整性更好(纯度≥99.99%)，更适合电子器件和光学镀膜等精密应用。需要特别注意的是，不同制备方法会直接影响材料的比表面积(5-200m²/g)和孔隙率等关键参数。
从应用角度划分，可分为普通工业级（MoO₃含量≥99%）和高纯电子级（杂质含量≤0.001%）。后者在半导体、锂离子电池正极材料等高端领域具有不可替代性。近年来还发展出掺杂型三氧化钼棒，通过引入钨、钒等元素改善其导电性和催化活性。
考虑到实际使用环境，有些产品会进行特殊处理，如表面包覆纳米碳层以提高抗氧化性，或做成多孔结构来增加反应活性位点。这些改良品种虽然基础成分相同，但在特定工况下的性能表现可能相差数倍，选购时需要结合具体应用场景仔细甄别。
