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在垃圾收集環節，智能垃圾桶是目前市場上投放最多、研發最熱的人工智能產品，主要有監督分類與自動分類兩種類型。
監督分類型智能垃圾桶的技術難度相對較低。通過機器視覺判斷垃圾分類正確性，用人臉識別等功能將居民信用與垃圾分類行為掛鉤，以此督促居民正確投放。同時智能垃圾桶的設計也囊括了通過傳感器、機械結構與物聯網等來解決垃圾滿倉、清潔與運輸便捷性等問題。國內的德瀾仕智能垃圾桶便是此中的佼佼者，其配套的獎懲系統也使居民更有動力，目前已在全國投放了近1000套設備。
自動分類垃圾桶則是人工智能更為高端的應用。最理想的狀態應為：用戶只需投入垃圾，由智能垃圾桶自動完成所有的細致分類。但這對AI圖像識別與垃圾桶內機械結構的要求過高，同時實際場景與實驗室的復雜度完全不同，要完成實現在所有場景的應用可能還需數十年的研發投入。目前實現了高精度自動分類的垃圾桶大多只接受單件投遞，如波蘭Bin-e公司與中國阿爾飛思公司的智能垃圾桶。阿爾飛思的“睿桶”已經在上海張江人工智能島投入使用，但因每次只能投放一件垃圾，其適用場景較為有限。小圾科技的“圾生活智慧站”也已研發完畢，實現了干濕垃圾的自動分類，在城市居民區具良好應用。
目前中國垃圾處理要求做到減量化、資源化、無害化，而垃圾分類處理則是最終也是最關鍵的環節，垃圾分類收集環節就是為了最終分類處理而服務的。對這一環節的機械化、智能化研究目前還處于初級階段，其研發投資與難度較大。
現下我國垃圾處理環節的分揀基本依靠人力，機械輔助少，人力成本高且具危險性（有直接觸碰有毒有害垃圾的可能）。國內外的科研機構與高新企業都有對這一方面進行探索。例如日本FANUC公司，美國Alphabet公司、芬蘭ZenRobotics公司，中國中城綠建，美國麻省理工（MIT）AI研究所等都有研制基于人工智能機器視覺與機器學習的中大型機器人（機械臂），但分揀的主要對象為經濟效益較高的可回收垃圾，其實用性與性價比不高，目前垃圾處理廠中大多還是以人工分揀為主。
在垃圾分類領域，人工智能技術有很大的應用空間與可能性，它能為垃圾分類提供強大的助力，對推動我國垃圾資源化和減量化處理具有重要意義。完善和優化垃圾分類領域的人工智能技術任重而道遠，這也必將帶來一場新的革命
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