Diagramy klas w UML pozwalają na wyrażanie relacji między poszczególnymi klasami. Zaznacza się je za pomocą odpowiednich strzałek.

Istotna jest umiejętność rozróżnienia tych symboli. Każda ze strzałek ma swoje własne, specyficzne znaczenie. Stosowanie ich w niewłaściwy sposób wprowadza sporo zamieszania i utrudnia (lub nawet uniemożliwia) właściwą interpretację diagramu.

Dziedziczenie

Najbardziej oczywistą dla osób poznających UML jest relacja dziedziczenia (generalizacji). Do jej zaznaczenia wykorzystujemy strzałkę z ciągłą linią i niezamalowanym, trójkątnym grotem. Strzałka powinna być skierowana w stronę klasy bazowej. Dobrą praktyką jest umieszczanie klas pochodnych poniżej klasy bazowej.

Realizacja (interfejsu)

Drugi, dość podobny przypadek, dotyczy realizacji interfejsu. Strzałka również ma trójkątny, niezamalowany grot, ale linia jest przerywana. Grot znajduje się po stronie interfejsu.

Kompozycja

Kolejny rodzaj relacji to kompozycja. Tutaj mówimy o sytuacji, w której jedna z klas stanowi nieodłączną część składową innej. Czas życia obiektów obu klas jest ściśle powiązany - obiekty są tworzone i usuwane w tym samym czasie (stworzenie całości wymaga stworzenia części składowej; usunięcie całości z pamięci pociąga za sobą usunięcie części składowej). Kompozycję oznacza się za pomocą ciągłej linii z zamalowanym grotem w kształcie rombu. Grot znajduje się po stronie klasy reprezentującej całość.

Agregacja

Podobną, ale nieco “luźniejszą” relacją jest agregacja. Również mówimy tutaj o formie relacji części do całości, jednak na znacznie luźniejszych zasadach. Obiekty obu klas mogą istnieć niezależnie od siebie. W praktyce zwykle wiąże się to z sytuacją, w której jedna z klas zawiera modyfikowalną kolekcję obiektów innej klasy. Agregację oznaczamy ciągłą linią z pustym rombem po stronie całości.

Powiązanie

Następny rodzaj relacji to powiązanie. Na poziomie implementacji określa się tak głównie sytuacje, w których jedna z klas zawiera w swoich polach referencję/wskaźnik na obiekt innej klasy. Powiązania mogą być jedno- lub dwustronne. Oznacza się je ciągłą linią z otwartym grotem wskazującym na kierunek powiązania (lub po prostu linią w przypadku powiązania dwustronnego).

Zależność

Zależność między klasami dotyczy scenariusza, w którym jedna z klas w jakiś sposób używa obiektów innej klasy. Z reguły obiekty nie pamiętają o sobie (nie przechowują wzajemnych referencji, jak ma to miejsce w przypadku powiązania), a współpraca odbywa się jedynie na poziomie metod (np. metoda jednej z klas przyjmuje w argumencie referencję na obiekt innej klasy). Zależność oznacza się przerywaną linią z otwartym grotem. Grot powinien znajdować się po stronie klasy niezależnej (tej, której kod nie odwołuje się do drugiej klasy).