ซินธิไซเซอร์แบ่งออกเป็นสองประเภทหลัก ได้แก่แบบ อนาล็อก และแบบ ดิจิตอล

นอกจากนี้ยังมีวิธีการสังเคราะห์ที่แตกต่างกันอีกหลายชนิด ซึ่งแต่ละชนิดก็จัดอยู่ในกลุ่มซินธิไซเซอร์แบบอนาล็อกและแบบดิจิตอลทั้งสิ้น เทคนิคเหล่านี้ล้วนต้องเกี่ยวข้องวิธีทางคณิตศาสตร์ ยกเว้นวิธีการใช้คลื่นเสียงกล้ำคลื่นวิทยุโดยเปลี่ยนความถี่คลื่น (Frequency Modulation; FM) และวิธีการใช้คลื่นเสียงกล้ำคลื่นวิทยุโดยเปลี่ยนคาบของคลื่น (Phase Modulation; PM)