Phân loại chất thải là quá trình tách riêng biệt các thành phần có trong chất thải rắn sinh hoạt, nhằm chuyển chất thải từ dạng hỗn hợp tạp sang dạng tương đối đồng nhất. Quá trình này cần thiết để thu hồi những thành phần có thể tái sử dụng được trong chất thải rắn sinh hoạt, tách riêng những thànhphần mang tính nguy hại và những thành phần có khả năng thu hồi năng lượng. Các cách thức phân loại rác hiện nay gồm có :
Phân loại rác bằng tay : Quá trình này nên thực hiện từ hộ gia đình, trạm trung chuyển và trạm xử lý trung tâm. Việc phân loại rác bằng tay được thực hiện tốt nhất từ hộ gia đình.
Phân loại rác bằng khí : Việc phân loại rác bằng khí đựoc dùng cho các loại rác có trọng lượng khác nhau và khô. Rác sẽ được khí nén chia ra gồm hai thành phần nặng và nhẹ. Thành phần nhẹ như giấy, chất dẻo, vải, nylon, …Thành phần nặng như kim loại, sắt, … Trong cách phân loại này, các thành phần rác được dòng khí mang đi xa hay gần tuỳ thuộc vào tỷ trọng của chúng, sau đó chúng được thu gom theo mục đích phân loại.
Phân loại rác bằng từ tính : Là công việc thường dùng để chọn các vật liệu có chứa sắt. Vật liệu có sắt được thu gom trước khi rác bị cắt nhỏ ra. Trong hệ thống thiêu rác hiện nay sắt được tách ra từ bộ phận tro tàn còn lại. Người ta cũng có thể thiết lập hệ thống từ tính tuỳ vào mục đích mong muốn như làm giảm độ hao mòn các thiết bị xử lý rác, hay độ tinh khiết của sản phẩm được thu hồi.
Sàng : Là cách thức chọn lựa từ hỗn hợp rác nhiều thành phần có kích cỡ khác nhau thành hai hay ba kích cỡ rác bằng một hay nhiều hơn lớp lưới sàng. Sàng cũng có thể là khâu nằm trước hay sau khâu cắt rác nằm sau khâu phân loại bằng khí.