为支撑中心主要研究方向，提供先进科学工具，加速研发效率，中心建设十个交叉型高端研究平台。中心的十一个研究方向将深度交叉融合、互为支撑，驱动新的测量手段的发展，研制深入微观尺度和实现多个测量维度的新仪器设备。新理论和新探测技术建立将融入到交叉型平台的建设中，形成良性互动、交叉融合的发展局面。科技战略与政策研究室围绕长期发展规划，开展科技政策研究，服务创新驱动发展战略，为国家创新战略和政策的宏观决策提供科学依据、智力支撑。
• 超冷原子多体相互作用研究平台
• 多维度高分辨综合表征平台
• 纳米材料微观动态表征平台
• 细胞原位单分子谱学和超高分辨成像平台
• 微尺度疾病检测与分析平台
• 新型功能材料精准设计平台
• 国际化学理论中心
• 科技战略与政策研究室
• 生物分析化学院士合作研究中心
