根据混合气分层性质不同，分为浓度分层混合气、组分分层混合气和温度分层混合气。浓度分层混合气成分相同，但在空间上浓度不同；组分分层混合气成分不同，在空间上分布不均匀，形成活性不同的分层混合气。温度分层混合气的温度在空间分布不同。

分层混合气从均质充量压燃点火（HCCI）燃烧中的均质混合气演变而来，由于在实际应用中完全均质的混合气是不存在或者无法实现的，而一定程度的不均匀度则是绝对存在的，这就涉及分层的问题，主要包括浓度分层、组分分层和温度分层。同时由于HCCI燃烧着火和燃烧相位难以得到有效控制，人们也尝试降低混合气的均质程度（加大分层度），通过浓度分层控制燃烧，从而衍生出预混合压燃燃烧（PCCI）、部分预混燃烧（PPC），以及在此基础上发展的通过气道喷射结合缸内直喷实现混合气浓度分层和活性分层控制方法，其中气道和缸内喷射两种不同活性燃料的燃烧模式被称为反应活性控制压燃（RCCI）燃烧。通过对混合气分层进行合理的控制，可实现对着火和燃烧过程的控制。

分层混合气的形成主要通过喷射策略进行控制的，通过缸内早喷、缸内多次喷射、气道喷射结合缸内直喷来可实现混合气浓度分层的控制；通过气道喷射结合缸内直喷可实现对组分分层的控制。