根据信号转导的机制和受体蛋白的类型，膜受体可分为三类：
①离子通道受体：也称递质闸门离子通道，是一种多次跨膜蛋白，本身是离子通道或与离子通道相偶连。离子通道的“开关”受细胞外配体的调控。当少量神经递质与受体结合时，可瞬间打开或关闭离子通道，从而引起细胞膜通透性和突触后细胞的兴奋性发生变化。如Na-乙酰胆碱受体。
②催化受体：多为单次跨膜蛋白，由三部分组成。细胞外是配体结合部位，中间是跨膜结构，细胞质侧的部分含有酪氨酸，具有酪氨酸蛋白激酶活性。当配体与受体结合后，活化了受体胞质侧的蛋白激酶的活性，使得酪氨酸自身磷酸化，再使靶蛋白的酪氨酸残基磷酸化，触发细胞内系列生理活动变化。如胰岛素受体。
③偶联G蛋白受体：指受体和酶或离子通道之间的相互作用通过一种结合GTP的调节蛋白（G蛋白）介导来完成。配体与受体结合后通过G蛋白间接作用于酶或离子通道，从而调节细胞生理活动。这类受体是目前发现种类最多的一种类型。如β受体、视紫红质受体等。