I diagrammi di classe rappresentano il piano del sistema o del sottosistema. È possibile utilizzarli per modellare gli oggetti che compongono il sistema, per visualizzare le relazioni tra gli oggetti e per descrivere le funzioni di tali oggetti e i servizi da essi forniti.
I diagrammi di classe sono utili in diverse fasi della progettazione di un sistema. Nella fase di analisi, un diagramma di classe consente di comprendere i requisiti del dominio del problema e di identificarne i componenti. In un progetto software orientato all'oggetto, i diagrammi di classe creati durante le fasi iniziali del progetto contengono classi che spesso vengono convertite in oggetti e classi software reali durante la scrittura del codice. In seguito è possibile perfezionare l'analisi iniziale e i modelli concettuali nei diagrammi di classe che mostrano le parti specifiche del sistema, le interfacce utente, le implementazioni logiche e così via. I diagrammi di classe diventano un'istantanea che descrive esattamente come lavora il sistema, le relazioni tra i componenti del sistema a diversi livelli e come si intende implementare tali componenti.
È possibile utilizzare i diagrammi di classe per visualizzare, specificare e documentare le funzioni strutturali nei modelli. Ad esempio, durante le fasi di analisi e progettazione del ciclo di sviluppo, è possibile creare diagrammi di classe per svolgere le seguenti funzioni:
Durante la fase di implementazione di un ciclo di sviluppo software, è possibile utilizzare diagrammi di classe per convertire i modelli in codice e viceversa.
Gli argomenti seguenti descrivono gli elementi di modello nei diagrammi di classe: