按燕麦性状的异同和亲缘关系的远近，把燕麦属的物种区分出来并归类成系统。

1753年林奈最早进行燕麦的分类工作，他定燕麦属的属名为Avena L.。根据外部形态把燕麦属分为4个种：普通燕麦A.sativa L.、裸燕麦A.nuda L.、野红燕麦A.sterilisL.、野燕麦A.fatua L.。此后，各国分类学家都按外部形态对燕麦进行进一步分类。1890年丹麦的A.L.荷克（Hooker）将旧大陆温暖地带的燕麦分为50个种。1916年英国W.C.爱瑟瑞奇（Etheridge）按颖壳紧包籽粒及其结构等特性，将燕麦属分为8个种：普通燕麦、裸燕麦、野燕麦、地中海燕麦A.byzantina（C.Kock）Tell、砂燕麦A.strigosa Schreb.、阿比西尼亚燕麦A.abyssinica Hochst、短燕麦A.brevis Roth、鞑靼燕麦或称侧穗燕麦、东方燕麦A.orientalis Schreb.。

1919～1924年日本的木原均提出以染色体数为依据的燕麦分类方法，他把燕麦属分为3个二倍体种（2n＝2x＝14）：短燕麦、砂燕麦、裸粒短燕麦A.nu-dibrevis Vavilov；3个四倍体种（2n＝4x＝28）：细燕麦A.barbata Pott（Brot）、泛斯梯燕麦A.wiestii Steudel、阿比西尼亚燕麦；5个六倍体种（2n＝6x＝42）：普通燕麦（包括东方燕麦）、野燕麦、裸燕麦、野红燕麦（或称南方野燕麦）A.ludoviciana Dur.、地中海燕麦（或栽培红燕麦）。这一分类方法得到各国学者的赞同。1961年美国J.G.奥马拉（Omara）在二倍体种中增加长毛燕麦A.pilosa Mals、长颖燕麦A.lon-giglumis Dur.、偏肥燕麦A.ventricosa Bal与不完全燕麦A.clauda Dur4个种；四倍体种增加瓦维洛夫燕麦A.vaviloviana Mordv，并将东方燕麦由普通燕麦中分列出来。将南野燕麦由野红燕麦中划分出来。60年代末，J.金（Zinn）和H.C.墨菲（Murphy）及其他人又一次提出补充：在二倍体种中增加加拿瑞斯燕麦A.canariensis、大马士革燕麦A.damascena与匍匐燕麦A.prostrata 3个种；四倍体种增加大燕麦A.magna Myrphy et Terrll与墨菲燕麦A.murphi Ladizinsky 2个种。

以上10个二倍体种、6个四倍体种与7个六倍体种是迄今被公认和较完整的燕麦分类。

以细胞遗传学为基础的燕麦分类系统，对于燕麦的育种起了积极的作用。实践证明四倍体、六倍体种群内杂交容易成功，后代可育，而二倍体和六倍体的种群间杂交后代往往不育，只有利用四倍体种阿比西尼亚作桥梁种进行复合杂交或回交，才能完全可育。