Da es zu kompliziert und zu unübersichtlich wäre, alle Objekte, Beziehungen und Abläufe in einem einzigen Diagramm darzustellen, werden in UML 14 verschiedene Diagrammtypen genutzt. Sie lassen sich in die Kategorien Strukturdiagramme, Verhaltensdiagramme und Interaktionsdiagramme einteilen, wobei die Interaktionsdiagramme eine Untergruppe der Verhaltensdiagramme sind.
Bei Strukturdiagrammen liegt der Fokus auf der Abbildung aller Elemente eines Systems und ihrer Beziehungen zueinander. Ein typisches Beispiel dafür ist das Klassendiagramm, mit dem Elemente gruppiert und Hierarchien visualisiert werden können. Verhaltensdiagramme beschäftigen sich hingegen nicht mit statischen Strukturen, sondern zeigen den geplanten oder tatsächlichen Ablauf von Prozessen, wie erbei der Benutzung des Programms oder der Softwarezu erwarten ist. Bei diesen Diagrammen steht also die Dynamik im Vordergrund.
Allerdings ist das Use-Case-Diagramm in dieser Gruppe ein Sonderfall, denn es bildet ab, welches Verhalten von einem System bzw. einer Software in einem bestimmten Anwendungsfall erwartet wird. Im Vergleich zu den anderen Verhaltensdiagrammen in UML ist das Anwendungsfalldiagramm also eher statisch, denn mit ihm lassen sich nur Handlung und Ziel, nicht aber die genaue Reihenfolge verschiedener Abläufe und Aktionen beschreiben. Dafür werden in UML andere Diagrammtypen genutzt, z. B. Aktivitätsdiagramme für die chronologische Darstellung von Abläufen oder Sequenzdiagramme für den Nachrichtenaustausch zwischen verschiedenen Elementen eines Systems.