廣義而言,腫瘤異質性可分為腫瘤間異質性和腫瘤內異質性兩類。其中前者指的是不同腫瘤的細胞之間的基因與表型不同,后者指的是相同腫瘤的不同細胞之間的基因與表型也不同。在此,若無特別提及的話,談及的腫瘤異質性指的是腫瘤內異質性。
腫瘤內異質性又有空間異質性(相同腫瘤不同區域不同)與時間異質性(原發性腫瘤與繼發性腫瘤不同)之分。