UML定義了以下5類、10種模型圖。

    第一類是用例圖，用例圖從使用者角度描述系統的功能，並指出各功能的操作者。

    第二類是靜態圖，包括類圖，物件圖和包圖。其中類圖用於定義系統中的類，包括描述類之間的聯絡（如關聯、依賴、聚合等）以及類的內部結構，即類的屬性和操作。因此類圖描述系統中類的靜態結構，它描述的是一種靜態關係，在系統的整個生命週期都是有效的。物件圖所使用的表示符號與類圖幾乎相同，它們的不同點在於物件圖只顯示類的物件例項，而不是實際的類。 一個物件圖是類圖的一個例項。由於物件有生命週期，所以物件圖只在系統的某段時間有效。包圖由包或類組成，主要表示包與包或包與類之間的關係，包圖用於描述系統的分層結構。

    第三類是行為圖，描述系統的動態模型和物件間的互動關係。一種是狀態圖，它描述一類物件可能的狀態以及事件發生時狀態遷移的條件。通常狀態圖是對類圖的補充，我們並不需要對所有的類繪製狀態圖，而只要為那些有多個狀態，並且其行為受外界影響而會發生改變的類繪製狀態圖。另一種稱為活動圖，它描述為滿足用例要求所要進行的活動及活動見的約束關係，使用活動圖可以方便地表示並進行活動。

    第四類是互動圖，它描述物件間的互動關係。一種稱之為順序圖，用以描述物件間的動態合作關係，它強調物件之間訊息傳送的順序，同時也顯示物件之間的互動過程。另一種是合作圖，它著重描述物件間的協作關係。合作圖和順序圖類似，顯示物件間的動態合作關係。除了顯示資訊交換外，合作圖還顯示物件以及物件之間的關係。如果強調時間和順序，應當使用順序圖；如果強調通訊關係，則可以選擇合作圖，這兩種圖合稱為互動圖。

    第五類是實現圖，包括構件圖和配置圖。構件圖描述程式碼部件的物理結構和各部件之間的依賴關係。一個部件肯能是一個資原始碼部件、一個二進位制部件或一個可執行部件，它包含邏輯類和實現類的有關資訊。構件圖有助於分析和理解部件之間的相互影響程度。配置圖定義系統中的軟硬體物理體系結構，它可以顯示實際的計算機和裝置（用節點表示）以及它們之間的連線關係，也可以顯示連線的型別和部件或部件之間的依賴性。在節點內部，放置可執行的部件和物件，以顯示節點和可執行單元之間的對應關係。