按特性值的学科特点分类方法
这种分类方法是根据特性量所反应的学科特点及所应用的学科进行分类的。通常分为：
·化学成分或纯度标准物质。
·物理(物理化学)特性标准物质。
·工程技术特性标准物质。
·生物化学量标准物质。
比较典型的有国际实验室认可合作组织(ILAC)的分类，它将标准物质的特性分为五大类：
(1)化学成分类：标准物质，纯的化合物或是有代表性的基体样品，天然的或添加(被)分析物的(如，用作农药残留分析的添加了杀虫剂的动物脂肪)，以一种或多种化学或物理化学特性值表征。
(2)生物和临床特性类：与目录A相似的标准物质，但以一种或多种生化或临床特性值表征，如酶活性。
(3)物理特性类：以一种或多种物理特性值表征的标准物质，如熔点、粘性和密度。
(4)工程特性类：以一种或多种工程特性值表征的标准物质，如硬度、拉伸强度和表面特性。
(5)其他特性。
这些类别又被细分为三级子类，例如，在化学成分类中，以微量锰、硅、铜、镍和铬含量表征的铝合金，列于化学成分一金属一有色金属一铝合金的子类中。
在化学成分类别中，标准物质还可进一步被分为单一成分的标准物质和基体标准物质两大类。
单一成分的标准物质是纯物质(元素或化合物)，或纯度、浓度、熔点、熔化焓值、粘度、紫外可见光吸光率、闪点等参考值已精确确定的纯物质的溶液。这类标准物质的重要用途之一是分析仪器的检定或校准。
基体标准物质通常是感兴趣的被分析物以天然状态存在于其天然环境中的真实材料(天然基体标准物质)。所选择的基体标准物质应与测试样品有相似的基体。另外，基体标准物质中经精确认定的(被)分析物含量应尽量与被测样品相近。基体标准物质最重要的用途之一就是对分析测量方法的测试和确认。与单一成分的标准物质使用情况不同，基体标准物质在分析过程之初便被引入。因此，它们用于评价整个分析过程的质量，包含样品萃取、清洗、浓缩和最终测量等步骤。基体标准物质也可以合成的方式制备。合成基体标准物质在使用时可能会与天然基体标准物质有一些差异。
按标准物质的应用领域分类方法
此种分类方法是根据标准物质所预期的应用领域或学科进行分类。国际标准化组织标准物质委员会(IsO/REMc0)对标准物质的分类就是采用了这种方法。ISO/REMCO将标准物质分为十七大类：
·地质学
·核材料、放射性材料
·有色金属
·塑料、橡胶、塑料制品
·生物、植物、食品
·临床化学
·石油
·有机化工产品
·物理学和计量学
·物理化学
·环境
·黑色金属
·玻璃、陶瓷
·生物医学、药物
·纸
·无机化工产品
·技术和工程
我国也是按照这种方法将标准物质分为十三个大类。
按标准物质的物理形态特征分类方法
这种分类方法是根据物质的基本物理形态将标准物质分为三种类型：
(1)气态标准物质;
(2)液态标准物质;
(3)固态标准物质。
物质有三种基本的形态：气体、液体或固体。标准物质在一般环境条件下也可以以这三种形态存在。标准物质的每一种状态都有其固有的特征和特别要关注的技术问题。
气态标准物质，常称为标准气体或校准气体，主要应用于气体分析，包括气体混合物成分分析、纯气体中痕量杂质的分析和气体物理化学特性的测量，如气体燃料的热值。在操作和处置气态标准物质时，应牢记气体的挥发性几乎是无形物质的特性，它们只可在封闭体系内进行处置。
液态标准物质常常是包含规定量的单个或多个特定(被)分析物的水溶液，如重金属离子溶液。它们典型的用途是校准分析仪器，如对原子吸收分光光度计的校准。不过校准溶液不仅仅限于元素分析。其中，痕量有机化合物在有机溶剂中的溶液用于环境分析，血清物质的溶液用于临床分析，无机盐溶液用于电导的测量。
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