依據聚氨酯分子側鏈或主鏈上是否包含離子基團，即是不是屬離子鍵聚合物（離聚物)，水性聚氨酯可以分為陰離子型、陽離子型、非離子型。含陰、陽離子的水性聚氨酯也稱為離聚物型水性聚氨酯。

(1)陰離子型水性聚氨酯

陰離子型水性聚氨酯，即分子主鏈或側鏈上富含陰離子型親水性基團的水性聚氨酯。依據陰離子種類，陰離子型水性聚氨酯也可分成羧酸型、磺酸型。陰離子型以側鏈含離子基團的占多數，大部分水性聚氨酯都以含羧基擴鏈劑或含磺酸鹽擴鏈劑引入羧基離子或磺酸離子#從而形成陰離子水性聚氨酯的。

(2)陽離子型水性聚氨酯

陽離子型水性聚氨酯通常是指主鏈或側鏈上富含銨離子（通常為季銨離子）或锍離子的水性聚氨酯，絕大部分情況就是季銨陽離子。而主鏈含銨離子的水性聚氨酯的制備通常以含叔氨基團擴鏈劑為主導，叔胺和仲胺經酸或烷基化試劑的作用，產生親水的銨離子。還可通過含氨基的聚氨酯與環氧氯丙烷及酸反應而產生銨離子。

(3)非離子型水性聚氨酯

非離子型水性聚氨酯，即分子中不含離子基團的水性聚氨酯。非離子型水性聚氨酯的制備工藝有：①普通聚氨酯預聚體或聚氨酯有機溶液在乳化劑存在下進行高剪切力強制乳化；②做成分子里面含有非離子型親水性鏈段或親水性基團，親水性鏈段一般都是中低分子量聚氧化乙烯，親水性基團一般都是羥甲基。

(4)混合型水性聚氨酯

聚氨酯樹脂分子結構中同時具備離子型或非離子型親水基團或鏈段。