按分子结构可把化学破乳剂分为离子型和非离子型两大类。当破乳剂溶于水时，凡能电离生成离子的，称为离子型破乳剂；凡在水溶液中不能电离的，称非离子型破乳剂。离子型原油破乳剂按其在水溶液中具有表面活性作用的离子电性，还可分为阴离子、阳离子和两性离子等类别。早期使用的烷基磺酸钠、烷基苯磺酸钠等属于对原油脱水效果较好的阴离子型破乳剂，价格低廉，但用量大，约1000mg/L，脱水效果不太稳定。
非离子型化学破乳剂是以环氧乙烷、环氧丙烷等基本有机合成原料为基础，在具有活泼氢起始剂引发下、有催化剂存在时，按照一定程序聚合而成。原料配比，操作条件、分子量大小等参数，都可以在合成时人为控制。分子量都在1000~10000之间，具有较高的活性和较好的脱水效果。
与离子型相比，非离子型化学破乳剂有如下优点：（1）用量少。剂量约为20~50mg/L；（2）不产生沉淀。一般不会同油水混合物中的盐类和酸类起化学反应，在管路和设备内产生沉淀；（3）脱出水中含油少。非离子型化学破乳剂仅破坏W/O型乳状液，破乳时一般不生成O/W型乳状液，脱出的水清澈，水中含油少；（4）脱水成本低。虽然非离子型破乳剂的单价较高，但用量仅为离子型破乳剂的几十分之一，故使原油脱水成本降低。由于非离子型破乳剂的上述优点，在原油脱水中已取代阴离子型破乳剂，起着极为重要的作用。
根据溶解性能，非离子型破乳剂可分为水溶性、油溶性和部分溶解于水、部分溶解于油三类。（1）水溶性破乳剂，可根据需要配制成任意浓度的水溶液。（2）油溶性破乳剂的特点是不会被脱出水带走，且随着水的不断脱出原油中破乳剂的浓度逐渐提高，有利于净化原油水含率的继续下降。油溶性破乳剂的分子量较水溶性大，净化油的能力比水溶性高，但有时脱出水含油率稍高。（3）部分溶于水、部分溶于油的破乳剂能增加使用的灵活性。