化学研究中的主体系统是由化学家集团和化学认识工具系统构成的。前者又有其自身的内部结构：感应结构、思维结构、知识结构、心理结构、组织结构等。后者是由软件系统（包括化学知识中的概念、范畴、语言符号等）和硬件系统（即化学实验仪器设备系统）构成的。把化学认识的工具系统（尤其是化学实验仪器设备系统）也归入化学研究的主体系统是出于这样的考虑：这些认识工具并不是自然界先天具备的，而是人类在长期的认识过程和实践过程中形成的。它们既是人类化学认识的成果和结晶，又是人类进行新的化学认识的基础和手段。它们已经内化为化学研究主体的一部分。当我们使用化学家这个词的时候，必然也包含他对化学概念和化学实验仪器进行操作的含义。前者是理论的构造和推演，后者是直接现实的化学实验操作。离开了这一具体的内涵，化学家就成了一个空洞的名词，而绝不是作为化学研究主体的化学家。化学实验仪器设备本身则是为化学家所使用的、进行测试和改造化学对象的手段，是化学家的感知、效应、思维诸器官的延伸，在人类认识的其它领域（例如物理学）中，它们也许是作为对象的客体，然而一般来说在化学研究中它们本身并不构成特殊的研究对象，而是转化为主体性的认识工具。此外，主体内部诸要素之间也存在着相互作用，包括化学家自身的各种要素之间的作用，化学家与化学实验仪器之间的作用，化学家之间的相互作用（讨论、合作、竞争等），还有化学实验仪器设备之间的相互作用（联机、协调、干扰等）。这是一个积极的多层次的动态系统。