根据化学实验的用品来划分
（一）化学实验用品的改进或替代
对反应物的适宜规格、纯度、浓度、用量、制剂形式等研究后，可以进行实验设计。此类例子很多，仅举两例。
例1：铜片与浓硫酸（98%）反应，常常会生成大量黑色物质，产物之一的硫酸铜又常以白色无水盐形式析出。有人通过研究发现，用大约3cm长的普通软电线中的细铜丝与大约5mL的5∶1浓硫酸在一起加热，可以避免黑色物质生成，并且使反应后的溶液呈现蓝色，从而较好地配合浓硫酸与金属反应一般规律的教学。
例2：电石跟水反应生成乙炔的速度难以控制。有人介绍的实验设计方案为：把酒精与水按1∶4体积比混合，再跟电石反应，生成乙炔气体的速度适宜于用排水法收集，以及在空气中点燃的实验操作。若按1∶2体积比混合，适宜于乙炔与溴水、高锰酸钾的酸性溶液反应的操作。
（二）化学实验仪器、装置的改进
对仪器、装置研究后，进行实验设计，设计出新的实验仪器和新的实验装置。
例1：在氨的催化氧化实验中，氨和空气混合后是否需要干燥，一直存在争论。有人通过对比实验证明，水蒸气的存在对催化剂和转化率都没有影响。实际上，工业生产中也不对原料气进行干燥，因为水蒸气的存在可以使氨和空气混合气的爆炸危险性减少。被水蒸气饱和的氨气或氨氧混合气（NH3、O2、H2O），即使在450℃以上也不爆炸，有利于提高原料气中NH3的量，以便制造高浓度的NO。因此，在这一实验中，原料气的干燥装置可以省去。
例2：在氨的催化氧化实验中，催化剂通常装填在燃烧管、干燥管或者细玻璃管中。用哪一种仪器装置装填催化剂好呢？由于氨的催化氧化的一个显著特点是接触时间短，对于铂系催化剂来说，最适宜的接触时间是1.2×10-2s，非铂催化剂所需接触时间为1～2s。接触时间长，反而会使NO的产率降低。这是因为接触时间长，而热的器壁可以加速副反应，致使更多的氨被氧化成N2的缘故。为了保证气体在通过催化剂时有适当的气流，不宜使用内径膨大的仪器来装填催化剂。
实验表明，发生反应所需要的催化剂用量并不多，用普通粗细的玻璃导管装填少量的催化剂已足以取得良好的实验效果。
（三）化学实验方法的改进
这主要是由于化学教科书中的一些实验因实验方法不太合适而影响化学教学效果，因此需要用新的实验方法，重新设计实验。
例如，硝基苯制备是原高中化学中危险性较大的一个实验，容易发生反应物飞溅现象而导致严重事故产生。有人在研究问题的原因后，提出苯的硝化反应实验方法为：取苯2～3mL于试管中在冷水浴中进行冷却，逐滴加入冷的浓硝酸（4～5mL）与浓硫酸（4～5mL）的混合液，振荡，再放在50～60℃水浴中加热10min，可克服多步硝化使产物呈黄色的缺点，得到了无色的硝基苯。
原中学化学教科书上的实验方法：浓HNO3与浓H2SO4相混合、冷却，再逐滴加入苯、振荡、冷却，然后在50～60℃水浴中加热，便制得硝基苯。这种操作很容易引起反应物混合液局部过热，导致混合液飞溅出试管，容易造成实验事故。
（四）化学实验条件整体优化
化学教科书中的一些实验既有装置过于繁杂、操作不太简便，又有可见度较低等原因，都会影响化学实验教学的效果，所以需要对化学实验进行整体优化设计。
例如，木炭还原氧化铜实验，受到多种因素影响。有人从木炭和氧化铜的质量比、木炭和氧化铜的粒度、加热温度、木炭和氧化铜的来源、原料的研磨与混合方法以及实验装置等方面进行了研究，设计出新的化学实验方案。