La classificazione multiclasse può essere considerata un'estensione della classificazione binaria a più di due classi. Se ogni esempio può essere assegnato solo a una classe, il problema di classificazione può essere gestito come un problema di classificazione binaria, in cui una classe contiene una delle più classi e l'altra classe contiene tutte le altre classi messe insieme. La procedura può essere ripetuta per ciascuno dei corsi originali.
Ad esempio, in un problema di classificazione multiclasse a tre classi, in cui classifichi esempi con le etichette A, B e C, potresti trasformare il problema in due problemi di classificazione binaria separati. Innanzitutto, potresti creare un classificatore binario che categorizzi gli esempi utilizzando l'etichetta A+B e l'etichetta C. Poi, puoi creare un secondo classificatore binario che riclassifichi gli esempi etichettati come A+B utilizzando le etichette A e B.
Un esempio di problema multiclasse è un classificatore della scrittura a mano libera che prende l'immagine di una cifra scritta a mano e decide quale cifra, 0-9, è rappresentata.
Se l'appartenenza a una classe non è esclusiva, ovvero un esempio può essere assegnato a più classi, si tratta di un problema di classificazione multietichetta.