<div class="cl1"></div>
<div class="cl2"></div>
<div class="cl3"></div>
<script>
var elements = document.querySelectorAll('div');
for ( i = 0; i < elements.length; i++) {
console.log(elements[i].className);
}
</script>
все работает.
может вы пытаетесь при клике (или по другому событию) выводить?