אוסילוסקופים מסווגים לפי אותות שונים

האוסילוסקופ האנלוגי משתמש במעגל אנלוגי (שפופרת אוסילוסקופ, המבוססת על אקדח אלקטרונים). אקדח האלקטרונים פולט אלקטרונים למסך, אשר ממוקדים ליצירת אלומת אלקטרונים ופוגעים במסך. המשטח הפנימי של המסך מצופה בחומר ניאון, כך שהנקודות הנפגעות מקרן האלקטרונים פולטות אור.
האוסילוסקופ הדיגיטלי הוא אוסילוסקופ בעל ביצועים גבוהים המיוצר באמצעות סדרה של טכנולוגיות כגון רכישת נתונים, המרת A/D ותכנות תוכנה. אופן העבודה של אוסילוסקופ דיגיטלי הוא המרת המתח הנמדד למידע דיגיטלי באמצעות ממיר אנלוגי (ADC). אוסילוסקופ דיגיטלי לוכד סדרה של ערכי דגימה של צורת גל ומאחסן אותם עד שהוא קובע אם ערכי הדגימה המצטברים יכולים לתאר את צורת הגל. לאחר מכן, האוסילוסקופ הדיגיטלי משחזר את צורת הגל. ניתן לחלק את האוסילוסקופים הדיגיטליים לאוסילוסקופים דיגיטליים לאחסון (DSOs), אוסילוסקופים דיגיטליים של פלואורסצנציה (DPO) ואוסילוסקופים לדגימה.
על מנת לשפר את רוחב הפס של אוסילוסקופים אנלוגיים, יש צורך לקדם באופן מקיף צינורות אוסילוסקופים, הגברה אנכית וסריקה אופקית. כדי לשפר את רוחב הפס של אוסילוסקופ דיגיטלי, יש צורך רק לשפר את הביצועים של ממיר A/D הקדמי, ואין דרישות מיוחדות לצינור האוסילוסקופ ולמעגל הסריקה. בנוסף, שפופרות אוסילוסקופ דיגיטליות יכולות לנצל באופן מלא זיכרון, אחסון ועיבוד, כמו גם יכולות הפעלה והפעלה מתקדמות שונות. בשנות ה-80, אוסילוסקופים דיגיטליים הופיעו עם הישגים רבים, והיה פוטנציאל גדול להחליף אוסילוסקופים אנלוגיים באופן מקיף. אוסילוסקופים אנלוגיים אכן נסוגו מהחזית אל הרקע.