Với tính ứng dụng cao của, giao thức định tuyến phân cụm dựa trên giao thức LEACH đã và đang được nghiên cứu chuyên sâu bởi nhiều người. Các hướng nghiên cứu được chia thành ba hướng chính: làm cho việc phân cụm đồng đều hơn, tối ưu hóa việc bầu chọn đầu cụm và kiểm soát số lượng đầu cụm.
Trong giao thức định tuyến phân cấp, phân cụm đồng đều có thể cân bằng mức tiêu thụ năng lượng tốt hơn, khiến việc đầu cụm bị chết sớm do tiêu thụ năng lượng quá mức không thể xảy ra. Giao thức Kích thước cụm không đồng đều (UCS) xây dựng các cụm có kích thước không đồng đều dựa trên khoảng cách từ đầu cụm đến trạm đích để cân bằng năng lượng của mạng. Giao thức Phân cụm phân tán hiệu quả năng lượng lai (HEED) làm cho việc phân phối các đầu cụm đồng đều hơn theo cách phân phối đầy, chia hoạt động theo công suất còn lại của nút chính và hiệu suất truyền thông trong cụm các nút phụ. Biến thể DK-LEACH tự động điều chỉnh số lượng đầu cụm theo mật độ phân phối của các nút, làm cho phân bố năng lượng đồng đều. Giao thức Lược đồ phân cụm hiệu quả năng lượng (EECS) chọn các đầu cụm có nhiều năng lượng dư hơn thông qua liên lạc vô tuyến cục bộ trong khi đạt được phân phối cụm tốt hơn. Biến thể Phân cụm hiệu quả LEACH (ECLEACH) được dành riêng để cải thiện vấn đề chuyên sâu của đầu cụm [12].
Trong giao thức LEACH, có thể chọn các nút có ít năng lượng hơn làm chủ cụm. Nếu chọn nút có nhiều năng lượng dư làm yếu tố tham chiếu, cả hai giao thức LEACH-C và Hiệu quả năng lượng LEACH (EE-LEACH) đều chọn đầu cụm là nút có nhiều năng lượng dư làm yếu tố tham chiếu [13]. Giao thức phân cụm LEACH dựa trên ba lớp (LEACH-T) chia mạng cảm biến thành ba lớp và chọn một đầu cụm trong mỗi lớp. Giao thức lựa chọn ổn định (SEP) xác định xem một nút cảm biến có chọn đầu cụm theo xác suất có trọng số hay không. CL-LEACH chuyển tiếp dữ liệu theo năng lượng hiện tại của nút để cân bằng năng lượng mạng tốt hơn.Trong
LEACH, các nút có nhiều năng lượng dư được chọn là đầu cụm với tỷ lệ thành công cao hơn bằng cách chọn đầu cụm xác định (LEACH-DCHS).
Việc chọn các đầu cụm theo giao thức LEACH có tính ngẫu nhiên lớn và số lượng đầu cụm dao động rất lớn. Giao thức mạng cảm biến hiệu quả năng lượng ngưỡng (TEEN) kiểm soát số lượng đầu cụm tốt hơn bằng cách điều chỉnh kích thước ngưỡng. Giao thức Cell-LEACH cũng giống như giao thức LEACH. Cả V- LEACH và TL-LEACH đều cân bằng mức tiêu thụ năng lượng giữa các cụm bằng cách chọn các đầu cụm phụ. LEACH-MAC duy trì sự ổn định của cụm bằng cách kiểm soát tính ngẫu nhiên của các thuật toán phân cụm.
Nhiều hệ thống phân cấp thích ứng năng lượng thấp (LEACH) đã được nghiên cứu, phát triển và phân tích. Nó đã kết hợp các ý tưởng về định tuyến và truy cập phương tiện dựa trên cụm cùng với tổng hợp dữ liệu dành riêng cho ứng dụng để đạt được hiệu suất tốt về tuổi thọ hệ thống, độ trễ và chất lượng cảm nhận ứng dụng.