تشمل الأدوات والتقنيات المستخدمة في دراسة الكيمياء الفوق جزيئية:
1- الطيفية الكهرومغناطيسية: تستخدم لدراسة الهيكل الجزيئي وتحديد تركيب المركبات الكيميائية. تشمل الأدوات المستخدمة في هذه الطريقة الرنين المغناطيسي النووي (NMR) والأشعة فوق البنفسجية والمرئية والتأشير الكهروني.
2- الطرق الحساسة للتنازل الكيميائي: تستخدم لتحديد الخصائص الكيميائية للمركبات العضوية. تشمل الأدوات المستخدمة في هذه الطريقة العوامل الأساسية، والتفاعلات التحليلية، والطرق الكروماتوغرافية.
3- الطيفية الضوئية: تستخدم لتحديد مستويات الطاقة والخصائص الكيميائية للمركبات الكيميائية. تشمل الأدوات المستخدمة في هذه الطريقة الطيف الأشعة تحت الحمراء، والطيف الرامان، وطيف الانبعاث الضوئي.
4- الكروماتوغرافية: تستخدم لفصل المركبات الكيميائية وتحديد تركيبها. تشمل الأدوات المستخدمة في هذه الطريقة الكروماتوغرافية الغازية والسائلة والكروماتوغرافية الطبقية الرقيقة.