Aunque el origen de la hamburguesa de carne moderna tiene una inclinación decididamente alemana, muchos historiadores culinarios consideran que las hamburguesas son principalmente una mezcla estadounidense. Los primeros fueron hechos de varios cortes de carne molida en una pasta manejable, pero eventualmente cualquier cantidad de diferentes carnes molidas y mezclas de vegetales se ganaron el derecho de ser llamadas «hamburguesas» por derecho propio. Hoy en día, hay docenas de variaciones en la empanada de carne básica que se sirve entre dos rebanadas de pan.
Además de las hamburguesas de carne molida por excelencia, hay otras carnes que se utilizan para formar empanadas adecuadas para asar a la parrilla. Para aquellos que buscan empanadas más delgadas, el búfalo o el bisonte son una alternativa popular disponible en muchas tiendas de comestibles. Buffalo conserva el atractivo sabor a carne de la carne molida de res, pero con una cantidad significativamente menor de grasa que el plato molido estándar 70/30 utilizado para formar hamburguesas de carne de res estándar. Sin embargo, pueden ser más caros que sus homólogos de carne de res. La carne de búfalo se considera más saludable en general que la carne molida debido a los métodos de cultivo más orgánicos.
El pollo y el pavo también son alternativas populares a la carne molida, aunque cocinar este tipo de empanadas puede ser un desafío. La carne molida de pollo debe cocinarse muy bien para eliminar la posibilidad de bacterias peligrosas como E. coli y salmonella. Las empanadas de pollo también son mucho más delgadas que la mayoría de las hamburguesas de carne de res, por lo que pueden requerir la adición de otras grasas durante el proceso de asado o sartén. El pollo y el pavo a menudo se incluyen como alternativas a las hamburguesas de carne en muchos menús de restaurantes.
Las hamburguesas compuestas de pescado también están disponibles en muchos restaurantes y supermercados. Las variaciones comunes incluyen salmón, atún y pez espada, aunque otros tipos de mariscos como el camarón también se pueden moler y prensar en empanadas. Se cree que las variedades de mariscos son más saludables que la carne molida, especialmente cuando se trata de colesterol y contenido de grasa. Sin embargo, algunos peces, como el pez espada y el atún, pueden tener niveles significativos de mercurio, por lo que los sándwiches hechos con pescado de origen marino deberían ser un placer ocasional en cualquier dieta.
También hay varias hamburguesas a base de vegetales favorecidas por vegetarianos estrictos y otras personas interesadas en reducir o eliminar la carne roja de sus dietas. Un tipo de hamburguesa vegetariana se forma a partir de un producto de soja cultivado llamado tofu. El tofu firme se puede cortar en empanadas y asado a la parrilla o frito. El tofu es bastante suave por sí mismo, pero absorbe muy bien los sabores de otros ingredientes. El aderezo adecuado de las hamburguesas de tofu y la cocción completa pueden crear una hamburguesa alternativa con muchos de los aspectos positivos de una contraparte de carne molida.
Otras variedades a base de vegetales están hechas de una mezcla de vegetales molidos y una mezcla de avena y posiblemente huevos u otros aglutinantes. Estas hamburguesas vegetarianas no tienen la intención de parecerse a la carne de res, pero tienen un sabor y una textura propios. Las hamburguesas vegetarianas también pueden estar hechas de una forma de pasta de soja llamada proteína vegetal texturizada o TVP. TVP tiene una textura de carne de res, por lo que es un ingrediente común en las hamburguesas vegetarianas que se venden al público en general. La adición de saborizantes de carne y adobos también ayuda a crear una alternativa aceptable a la carne molida real.