一級生物安全柜可保護工作人員和環境而不保護樣品。氣流原理和實驗室通風櫥一樣，不同之處在于排氣口安裝有HEPA過濾器。所有類型的生物安全柜都在排氣和進氣口使用HEPA過濾器。一級生物安全柜本身無風機，依賴外接通風管中的風機帶動氣流，由于不能對試驗品或產品提供保護，目前已較少使用。

二級生物安全柜是目前應用為廣泛的柜型。 與Ⅰ級生物安全柜一樣，Ⅱ級生物安全柜也有氣流流入前窗開口，被稱作“進氣流”，用來防止在微生物操作時可能生成的氣溶膠從前窗逃逸。與Ⅰ級生物安全柜不同的是，未經過濾的進氣流會在到達工作區域前被進風格柵俘獲，因此試驗品不會受到外界空氣的污染。 Ⅱ級生物安全柜的一個之處在于經過HEPA過濾器過濾的垂直層流氣流從安全柜頂部吹下，被稱作“下沉氣流”。下沉氣流不斷吹過安全柜工作區域，以保護柜中的試驗品不被外界塵埃或細菌污染。

按照NSF49的中的規定，二級生物安全柜依照入口氣流風速、排氣方式和循環方式可分為4個級別：A1型，A2型(原B3型),B1型和B2型。所有的二級生物安全柜都可提供工作人員、環境和產品的保護。

A1型安全柜前窗氣流速度小量或測量平均值應至少為0.38m/s。70%氣體通過HEPA過濾器再循環至工作區，30%的氣體通過排氣口過濾排除。A2型安全柜前窗氣流速度小量或測量平均值應至少為0.5m/s。70%氣體通過HEPA過濾器再循環至工作區，30%的氣體通過排氣口過濾排除。A2型安全柜的負壓環繞污染區域的設計，阻止了柜內物質的泄漏。

二級B型生物安全柜均為連接排氣系統的安全柜。連接安全柜排氣導管的風機連接緊急供應電源，目的在斷電下仍可保持安全柜負壓，以免危險氣體泄漏如實驗室。其前窗氣流速度小量或測量平均值應至少為0.5m/s(100fpm)。B1型70%氣體通過排氣口HEPA過濾器排除，30%的氣體通過供氣口HEPA過濾器再循環至工作區。B2型為全排型安全柜，無內部循環氣流，可同時提供生物性和化學性的安全控制。

二級生物安全柜各柜體類型性能比

三級生物安全柜是為4級實驗室生物安全等級而設計的，是目前世界上高安全防護等級的安全柜。柜體完全氣密，全排放式，所有氣體不參與循環，工作人員通過連接在柜體的手套進行操作，俗稱手套箱(Golve box)，試驗品通過雙門的傳遞箱進出安全柜以確保不受污染，適用于高風險的生物試驗。

在允許循環化學氣體的操作條件下，可以使用外接排放管道蓋（Exhaust Collar）的A2型二級生物安全柜。排放管道蓋與一般硬管不同的是有可吸入空氣的進氣孔；排放管道蓋與外排管道連接，然后接到一個外排風機。排放管道蓋上的進氣孔對于A2型二級生物安全柜通過內置風機保持進氣流和下沉氣流的平衡至關重要。如果使用密封的外接風管，進氣流將會過強可能導致安全柜對產品的保護實效；而排放管道蓋上的進氣孔可以從室內吸入空氣，而不會影響安全柜內的氣流平衡。此條件只適用于微量有毒化學物質。

如果不允許循環化學氣體，則必須使用裝備硬管的B2型二級生物安全柜。由于B型安全柜不是獨立平衡系統，它的內置風機只能制造下沉氣流，安全柜依賴外排風機制造進氣流。這種型號的安全柜在安裝和維護時會較為復雜，因為外排風機必須與內置風機保持平衡，否則將導致對操作人員或產品的安全性能的失效。