各种军用刺刀长短不一，外形各异，但根据其刀身及截面的形状，可以把它们大致分为锥形刺刀以及刀/剑形刺刀两大类。但不管哪一类，其形状都是由这种刺刀的用途、杀伤性能和强度等要求，以及传统习惯等综合决定的。
锥形刺刀的截面多数设计成三角形、十字形，一般带有明显的棱角突起，因此称为“棱刺”，通常三角形截面的称为“三棱刺刀”，十字形的称为“四棱刺刀”。这些刺刀相邻的两个棱角之间有的是凹面，如俄国莫辛·纳甘1891式步枪的套筒式四棱刺刀，有的则是平面，如比利时在上世纪20年代为中国制造的一批C1920式棱刺。
棱刺的突出特点是结实耐用、杀伤力强。为避免误伤使用者自身，棱刺的边角一般都是钝的，头部也不是非常尖锐，通常会做成扁口螺丝刀的形状或者干脆将尖部磨圆。因此棱刺刺入人体之后形成的伤口并不象普通刀剑那样是“切”开的，而是硬“撕”开的，加上通常伤口都很深，难以缝合。该型刺刀的缺点是功能比较单一，与步枪分离后基本没有独立使用价值。不过，棱刺也有加工方便、成本低的优点，所以在战时条件下比较受欢迎。现代枪械已经很少使用这种形式的刺刀。
从棱刺向刀/剑形刺刀过渡的一个变种是所谓的“T”形刺刀，以法国的M1874刺刀为代表，其刀背后端很宽，两侧形成很深的血槽，刀背和刀身向前逐渐收窄，刀尖处类似棱刺，截面恰似英文字母“T”的形状。
另一种19世纪中晚期流行的设计也是两者的结合体，其后半部接近常见的刀形刺刀，但刀背一直向前延伸并逐渐凸起形成刀脊，血槽逐渐变浅直至消失，而刀尖上部却出现一个较短的刀刃，整体看来刀身向上倾斜，刀背/刀脊横贯其中，与刀身形成一个很小的夹角。因为其刀身前部上下均有锋刃、中间有一条脊骨，与羽毛的结构比较相似，因此西方人将这种刺刀形式称之为“羽脊”。这种设计最早出现在英国M1855兰开斯特刺刀上，但应用最多的却是德国，如M1860、M1898等型刺刀。该设计兼顾强度和杀伤性，只是加工比较复杂，故而应用不广。
日本生产的明治30年式刺刀是典型的刀形刺刀之一，该刀依靠枪口环和T形座与枪管相结合，优点是比较牢固。 刀/剑形刺刀是近现代军用刺刀的主流设计，种类最多。其中刀形刺刀绝大多数是单刃的，刀刃一般开在下方，上方是宽厚的刀背，截面类似锐角三角形，典型设计有日本的30年式、英国的P1907等。刀形刺刀中比较特殊的一类是所谓“亚特坎”型刺刀，它起源于同名的土耳其刀，特点是刀身侧面近似蛇形，刀身中前部呈明显向下的弧形，重心接近刀前部，有利于手持时劈砍，其外形比较适用于老式前装枪，因为刀身向外伸展，方便从枪口装填弹药。
剑形（或称匕首形）刺刀的截面近似菱形，西方称其为“钻石”形，上下两侧较薄的地方即为锋刃。剑形短刺刀在两次大战前后比较常见，也普遍受到士兵的欢迎，因为它可以单独作为匕首使用，而且样式比较美观，在某些国家军队中还作为礼仪武器而随身佩戴。
德国98K步枪配用的短刺刀是典型的剑形刺刀，该刀没有枪口环，只靠刺刀座与枪管联接。
