σ因子主要分为两大类：σ70 因子和 σ54 因子，又称为σ70家族和σ54家族。σ70因子分为四个系统发生组，不同的发生组各具功能。σ54的核心酶结合位点与σ70不同，该家族许多成员在细胞的许多代谢过程中起着重要的作用。
通过σ70 家族成员的序列比对，可将其进一步区分为亚结构域的4个保守区域。
区域1的大部分只在基础 σ因子和非必需 σ 因子中保守，该区域可能在抗σ因子的DNA结合活性中起作用。
区域2是最保守的区域，且可进一步分为5个子区域。区域2.1对与核心RNAP亚基的相互作用有重要影响，区域2.2 提供一个带正电的残基，进而促进与模板链的相互作用；区域2.3涉及DNA熔解。亚区域2.4则与DNA结合紧密相关，涉及识别-10启动子元件，即位于转录起始点上游约10个核苷酸的区域，其突变会改变与-10启动子元件的特异相互作用。区域 2.5 参与大肠杆菌启动子中位于-14和-15位的核苷酸接触，而枯草芽孢杆菌中为-16启动子共有序列。
区域3和区域4均被分成2个子区域亚区域 3.1 包含螺旋-转角-螺旋DNA结合基序，较不保守的区域3.2可能参与结合RNAP核心酶。区域 4.1 在转录起始期间结合某些转录激活子，亚区域4.2的突变影响RNAP全酶识别距离转录起始点约335个核苷酸的启动子元件，因此其同样识别启动子序列。
σ54家族在结构上不同于σ70，基于其家族蛋白之间的同源性，可将其划分为3个结构域。
区域 I 富含谷氨酰胺，包含了 25~50 个氨基酸 ；
区域 II，通常含 60~110 个氨基酸是一个可变结构域，决定 DNA 的开放 ；
区域 III 位于 C 末端，约 400个氨基酸，是三个区域当中最大的结构域，并含有X 连接区。其中，区域III显示其交联DNA和两个良好保守的基序 ( 亮氨酸拉链基序)——螺旋-转角- 螺旋(HTH)区和RpoN盒子， 两者均参与σ54 依赖性启动子区的识别。