從運動形式來看，并聯機器人可分為平面機構和空間機構;細分可分為平面移動機構、平面移動轉動機構、空間純移動機構、空間純轉動機構和空間混合運動機構,另可按并聯機構的自由度數分類：

　　(1)、2 自由度并聯機構。

　　2 自由度并聯機構，如5-R、3-R-2-P(R 表示轉動副，P 表示移動副)平面5桿機構是最典型的2自由度并聯機構，這類機構一般具有2 個移動運動。

　　(2)、3 自由度并聯機構。

　　3 自由度并聯機構各類較多，形式較復雜，一般有以下形式：平面3自由度并聯機構，如3-RRR 機構、3-RPR 機構，它們具有2個移動和一個轉動;球面3自由度并聯機構，如3-RRR 球面機構、3-UPS-1-S 球面機構，3-RRR 球面機構所有運動副的軸線匯交空間一點，這點稱為機構的中心，而3-UPS-1-S 球面機構則以S的中心點為機構的中心，機構上的所有點的運動都是繞該點的轉動運動;

　　3 維純移動機構，如Star Like 并聯機構、Tsai 并聯機構和DELTA 機構，該類機構的運動學正反解都很簡單，是一種應用很廣泛的3維移動空間機構;空間3自由度并聯機構，如典型的3-RPS 機構，這類機構屬于欠秩機構，在工作空間內不同的點其運動形式不同是其最顯著的特點，由于這種特殊的運動特性，阻礙了該類機構在實際中的廣泛應用;還有一類是增加輔助桿件和運動副的空間機構，如德國漢諾威大學研制的并聯機床采用的3-UPS-1-PU 球坐標式3 自由度并聯機構，由于輔助桿件和運動副的制約，使得該機構的運動平臺具有1 個移動和2 個轉動的運動(也可以說是3個移動運動)。

　　(3)、4 自由度并聯機構。

　　4 自由度并聯機構大多不是完全并聯機構，如2-UPS-1-RRRR 機構，運動平臺通過3 個支鏈與定平臺相連，有2個運動鏈是相同的，各具有1 個虎克鉸U ，1 個移動副P ，其中P 和1 個R 是驅動副，因此這種機構不是完全并聯機構。

　　(4)、5 自由度并聯機構。

　　現有的5 自由度并聯機構結構復雜，如韓國Lee的5自由度并聯機構具有雙層結構(2 個并聯機構的結合)。

　　(5)、6 自由度并聯機構。

　　6 自由度并聯機構是并聯機器人機構中的一大類，是國內外學者研究得最多的并聯機構，廣泛應用在飛行模擬器、6維力與力矩傳感器和并聯機床等領域。但這類機構有很多關鍵性技術沒有或沒有完全得到解決，比如其運動學正解、動力學模型的建立以及并聯機床的精度標定等。從完全并聯的角度出發，這類機構必須具有6個運動鏈。但現有的并聯機構中，也有擁有3 個運動鏈的6 自由度并聯機構，如3-PRPS 和3-URS 等機構，還有在3 個分支的每個分支上附加1個5桿機構作這驅動機構的6自由度并聯機構等。