Diferansiyel denklemler temel olarak iki kola ayrılırlar:
- Normal diferansiyel denklemler (veya Adı diferansiyel denklemler) (Ordinary differential equations)
- Kısmi diferansiyel denklemler (Partial differential equations).
Diferansiyel denklemler bilinmeyenlerin birbirleri ve katsayılarla ilgili konumlarına göre: Doğrusal diferansiyel denklemler (Lineer differential equations), Doğrusal olmayan diferansiyel denklemler (Nonlinear differential equations) olarak da gruplanmaktadır. Doğrusal denklemlerin teorisi gelişmiş olmasına rağmen doğrusal olmayan denklemlerin keyfiyet analizi zordur ve bazan mümkün değildir. Bu durumlarda sayısal analiz (numerical analysıs) teknikleri uygulanır.
Kısmi diferansiyel denklemler, katsayıların durumlarına ve zamana ait türevin mevcudiyetine göre
- Eliptik diferansiyel denklemler (Elliptic differential equations)
- Parabolik diferansiyel denklemler (Parabolic differential equations)
- Hiperbolik diferansiyel denklemler (Hyperbolic differential equations) şeklinde alt guruplara ayrılırlar.
Modern uygulamaların zorlaması ile ortaya çıkan:
- Stokastik diferansiyel denklemler (Stochastic differential equations)
- Gecikmeli diferansiyel denklemler (Delay differential equations)
Sabit domain'lerde denklemler verilere göre:
- Başlangıç değer (İnıtıal value)
- Sınır değer (Boundary value)
Bir çok denklemden oluşan ilişkilere denklem sistemi adı verilir.