Osciloskopi se klasifikuju prema različitim signalima

Analogni osciloskop koristi analogno kolo (cijev osciloskopa, koja se temelji na elektronskom pištolju). Elektronski top emituje elektrone na ekran, koji se fokusiraju da formiraju elektronski snop i udaraju u ekran. Unutrašnja površina ekrana je presvučena fluorescentnim materijalom, tako da tačke pogođene elektronskim snopom emituju svetlost.
Digitalni osciloskop je osciloskop visokih performansi proizveden kroz niz tehnologija kao što su prikupljanje podataka, A/D konverzija i softversko programiranje. Način rada digitalnog osciloskopa je pretvaranje izmjerenog napona u digitalnu informaciju putem analognog pretvarača (ADC). Digitalni osciloskop hvata niz vrijednosti uzorka talasnog oblika i pohranjuje ih sve dok ne utvrdi da li akumulirane vrijednosti uzorka mogu prikazati valni oblik. Nakon toga, digitalni osciloskop rekonstruiše talasni oblik. Digitalni osciloskopi se mogu podijeliti na digitalne osciloskope za skladištenje (DSO), digitalne fluorescentne osciloskope (DPO) i osciloskope za uzorkovanje.
Da bi se poboljšao propusni opseg analognih osciloskopa, potrebno je sveobuhvatno promovirati osciloskopske cijevi, vertikalno pojačanje i horizontalno skeniranje. Da bi se poboljšao propusni opseg digitalnog osciloskopa, potrebno je samo poboljšati performanse prednjeg A/D pretvarača, a ne postoje posebni zahtjevi za cijev osciloskopa i kolo za skeniranje. Osim toga, cijevi digitalnog osciloskopa mogu u potpunosti iskoristiti memoriju, pohranu i obradu, kao i razne mogućnosti okidanja i napredne mogućnosti okidanja. Osamdesetih godina prošlog vijeka pojavili su se digitalni osciloskopi s brojnim dostignućima i postojao je veliki potencijal da se sveobuhvatno zamjene analogni osciloskopi. Analogni osciloskopi su se zaista povukli iz prvog plana u pozadinu.