航空母舰由于军事需求、成本和技术能力之考量，在历史上催生出数种航母类型、分类繁杂，时日至今，航母的类型已经少了很多。如果按照航空母舰按舰载机分类,可分为专用航空母舰和多用途航空母舰。在早期各国未真正理解航母价值时，有将各艘巡洋舰或是战列舰改造为航母，这种被称之为“改装航母”，以日本来说，在太平洋战争后期由于缺乏大型航母，而将大和级战列舰的三号舰——“信浓号”改建为航空母舰，这种军舰由于本身设计并非为航母打造，常有整体强度不足、重心不稳、机库太小而载机量有限（如“信浓号”仅有50架上下，而“约克城号”则有90架之多）等问题。
在早期各国未真正理解航母价值时，有将各艘巡洋舰或是战列舰改造为航母，这种被称之为“改装航母”，以日本来说，在太平洋战争后期由于缺乏大型航母，而将大和级战列舰的三号舰——“信浓号”改建为航空母舰，这种军舰由于本身设计并非为航母打造，常有整体强度不足、重心不稳、机库太小而载机量有限（如“信浓号”仅有50架上下，而“约克城号”则有90架之多）等问题。
由于二战时航母甲板还很脆弱，甲板被击穿后容易使其下方弹药库爆炸，加上当时伤害管制措施尚不纯熟，出现采用在甲板上再铺设一层厚实装甲钢板的作法，此种被称为“装甲航母”，英军的“光辉级”航母就充分证明了装甲航母可有效防御日军自杀飞机的攻击，但这种设计会使得航母整体重心过高而导致稳定性不足、添加钢板也为升降机的设置带来了麻烦，另外由于添加钢板而压迫到了机库，使得载机量大为下降（如大凤号载机量仅有52架上下，比翔鹤号84架少上40％），更严重的是，装甲甲板受到的攻击会造成舰体永久性的变形，伤害无法修复。
虽然日美英皆曾有装甲航母，但设计理念上又大为不同，美军倾向以飞机起飞拦截敌人的攻击空中部队，施以主动防御，因此注重机库的载机量，而英军因为被空军把持着飞机，欠缺侦查机，只能以装甲承受敌人攻击的被动防御来保护航母，二战结束后，由于喷气飞机体型大增，加上后来检查出的舰体内部伤害问题，装甲航母的设计就被全面屏弃了。
二战期间，为了对应德国海军的潜艇战，英国于商船上加装飞机弹射器与搭载单架飞机护航，称其为“弹射飞机商船”，而后采用廉价的商船改造成小型航母，搭载少量的飞机（一般为10～20架）进行空投深水炸弹的攻击，这种航母被称为“商船航母”。之后，英军更是设计了专为船团护航的小型航母，并将此传至美国，由于美国的工业实力与该航母成本极为便宜，大量此种的“护航航空母舰”投入了战场，在二战1944年期间，美军卡萨布兰卡级护航航空母舰平均每一星期就有一艘下水服役，它们虽然因为航速低而无法与主力舰队一同作战，但用于打击潜艇十分有效，它们于战后多被改装为搭载直升机的登陆支援舰（两栖攻击舰）。
以能搭载、操作与整备飞机之特点来说，亦有其他军舰在广义上被归类为航空母舰的一种，如“两栖攻击舰”与“直升机航空母舰”两者。两栖攻击舰的外型为全通式甲板设计，搭载大量登陆载具与兵力、同时以垂直起降机与直升机作为掩护支援，遂行两栖作战，在执行各式任务能力与攻击力等诸多方面皆无法与常规航空母舰匹敌，但对于国力较弱的国家来说，建造一艘两栖攻击舰作为航母的替代品也是一种适宜的选择。
目前拥有国家有美国、中国、法国、西班牙、意大利、日本、韩国、澳大利亚、土耳其、巴西、埃及。直升机航空母舰这个分类实际上于现今没有一个准确的定义，也有两栖攻击舰亦被冠上此名称，作战任务以反潜为主，也有自轻型航母或护卫航母改装而来，早期几种直升机航母皆只能搭载直升机作为舰载机，而后到了猎鹰式垂直起降机出现后纷纷成为该舰的战力，因此“直升机航空母舰”这个词汇的意义变得不完全。另外，有部分文献将可搭载攻击用飞机的潜艇分类为“航空潜艇”，如日本帝国海军的伊四百型潜艇。
由于航空母舰的建造、人事与维护成本极高，各国曾多次尝试发展具有航母能力，但相对成本较小的船舰。例如美国就曾发展如“武库舰”、“制海舰”和“海上浮岛”等船舰来作为航母的代替品。武库舰为武装以导弹为主的低矮船舰，具有隐身性质，自动化程度高而舰上乘员少，其优势为建造成本、维护低，缺陷为导弹武器较舰载机的炸弹武器贵得多，且任务能力单一、协调能力低，最终也未发展出来。
制海舰则算是一种轻型航空母舰，以搭载直升机作为主要武器，以反潜作战为主要任务，虽然最终其与美国海军战略不符而被取消，但日后成为了其他国家发展小型航母的重要参考，如西班牙的“阿斯图里亚斯亲王号”。海上浮岛则是一个能在海上漂浮的长甲板船舶、运载量大，其设计与建造最早起于日本，可供预警机、教练机和直升机进行起降，后来美国也跨入此领域，设计出甲板面积为尼米兹级的9.4倍大的浮岛海上基地，并预估其造价15亿美金。