化学实验的类型各个不同，然而归结起来却都包含三个要素：操作者、实验对象和实验手段。实验操作者是进行化学实验研究的主体，承担着组织、设计和实施整个化学实验的任务。实验对象是化学实验过程中所考察的化学客体，可以是自然物，也可以是人工制成品。化学实验通过对无限多物质形态的某一部分或某一方面的考察而获取基本的化学认识材料。实验手段是指使实验得以实现所需要的物质条件（化学实验室、仪器设备等）。化学实验手段表现出双重功能：一方面，由于实验者的设计思想、主观意图不能直接作用于研究对象，而只有通过实验手段才能物化为现实过程；另一方面，由于实验操作的复杂性，实验的结果也不是以直观的形式呈现于操作者的，而必须经过观测仪器这一中介。例如，对于所得化学产品的结构分析就必须借助于结构测定仪器才能得到确定的结果。一个完整的实验过程包含许多环节，实验者发挥其作用的一个重要方面就在于如何把它们合理地联结起来，沿着最佳途径来实现既定目标。操作者是整个化学实验操作的中心。他的心理素质、精神状态、智能水平、知识背景等都极大地影响着化学实验操作的成效。一个优秀的化学实验家应当善于发现化学现象之间的本质联系，设计出合理的实验程序，为科学发现创造良好的条件。此外，还要对化学实验过程中的异常现象（机遇）具有高度的敏感性，并善于从中发掘出重大的突破点。同一实验由不同的操作者进行操作，其成果往往有高低之分。这里就体现出了化学实验主体对实验过程的巨大影响。