Гидроксикислоты различают по основности (т.е. по количеству групп- СOОН) и атомности (по общему количеству ОН -групп, в том числе и входящих в карбоксильные группы). Другой способ классификации основан на отдельном подсчёте гидроксильных и карбоксильных групп. В этом случае к гидроксикислотам относятся гидроксикарбоновые, гидроксидикарбоновые, гидрокситрикарбоновые, дигидроксикарбоновые, дигидроксидикарбоновые и т.д.
Гидроксикислоты также классифицируют на a-гидроксикислоты, b-гидроксикислоты и т.д. в зависимости от взаимного расположения карбоксильной и гидроксильной групп (обычно это применяется для гидроксикарбоновых кислот).
Среди низших гидроксикислот широко употребительными являются тривиальные и полутривиальные названия. Но можно давать названия и по заместительной номенклатуре.
— лимонная (3-гидрокси-3-карбоксипентандиовая или 2-гидроксипропан-1,2,3-трикарбоновая).
Помимо структурных видов изомерии, в том числе изомерии положения OН -группы относительно карбоксильной (иллюстрацией тому служит существование a-гидроксикислот, b-гидроксикислот и т.д.), важной для понимания строения, свойств и биологической роли гидроксикислот является стереоизомерия.
Молекулы всех a-гидроксикислот, кроме гликолевой кислоты, содержат асимметрический атом углерода (один или несколько), поэтому возможно наличие как минимум двух оптических изомеров, описываемых данной структурной формулой. Эти соединения могут быть причислены к R- или S- ряду исходя из определения их абсолютной конфигурации (гл. 1.7.1). Однако часто для различия оптических изомеров гидроксикислот определяют их относительную конфигурацию, то есть отнесение к D- или L- ряду. Для классификации оптических изомеров гидроксикислот используют совпадение пространственного расположения заместителей у асимметрического атома углерода с расположением заместителей в D- или L- изомере глицеринового альдегида. Это легко изобразить проекционными формулами Фишера: