La caña de azúcar se ubica en la siguiente clasificación botánica:

Tipo: Fanerógamas
Subtipo: Angiospermas
Clase: Monocotiledóneas
Orden: Glumales
Familia: Gramíneas
Tribu: Andropogóneas
Género: Saccharum
Especies: Spontaneum y robustum (silvestres), edule, barberi, sinensi y officinarum (domesticadas).

Las especies de caña de azúcar mencionadas, cada una tiene sus propias características que las identifica de manera específica. Se puede decir, que las variedades cultivadas comercialmente pertenecen a la especie Saccharum officinarum y se les conoce como cañas nobles y son las que actualmente se cultivan. Además, Saccharum officinarum, se considera que fue domesticada a partir de S. robustum.