小行星的成分多種多樣，主要可以分為三大類：
碳質小行星。這類小行星含有豐富的碳，數量最多，約占已發現小行星總數的75%。它們的反照率較小，成分與太陽類似，但沒有氫、氦及其他易揮發物質。
矽質小行星。這類小行星含有石質矽層包圍的鐵鎳核心，約占已發現小行星總數的15%。其表面主要成分為矽酸鹽，與鎳、鐵及鎂等元素的沉積物。
金屬質小行星。這類小行星主要由鐵、鎳組成，約占已發現小行星總數的10%。
此外，還有一些較為罕見的小行星類別，如M型小行星，它們主要是金屬鐵，含有少量的鎳。這些分類主要是基於小行星的反射光譜、反照率和成分來劃分的。