从系统论观点看，高新技术企业集群是由众多企业和相关机构，各种要素组合而成的经济系统，具有复杂系统的基本特征；同时，集群系统是动态发展的过程，从发展的动力机制来看，有自组织与他组织两种模式（李兴华，2003）。
4.2.1 整体性
企业集群不是单个企业的简单集中，而是“企业和法人组织交互牵连而成的系统，整体系统的价值要比个别成员价值的总和还来得大”（迈克尔·波特，2003）。意大利的经济地理学家认为新产业区（集群）的特性之一就在于它是一个社会和经济统一的整体。集群一旦形成，就会凸现出单个企业所没有的特性，或者“过滤”掉孤立个体的弱点和劣势，比如集群内企业获得的范围经济、规模经济、协同创新和风险降低等优势。换言之，集群的形成过程，其实是各种经济、技术和社会文化要素的集聚，各个子单元相互依存和关联，各种超越于个体属性的系统特性和功能逐步涌现的过程。正如布鲁斯科（Brusco，1986）所说：“重要的不再是单个企业的特性，而是由小企业所组成的新产业区整体的特性。”虽然集群内成员目标各有差异，但从长期和宏观上看，集群的总目标与各个企业有一致性，集群兴衰与企业成败密切相关。由于存在信息沟通和协作意愿，集群成员的行动、思维方式和价值观念具有整体性。同时，共享公共资源和树立共同品牌也是集群整体性的体现。
4.2.2 复杂性
实际上，企业集群是一个复杂的系统，是社会经济体系的重要组成部分。从技术革新的角度看，现代科学技术加速发展，最近 30 年人类创造的科技成果多过前2 000年的总和，学科分支急速扩展到 6 000 多门，自然科学与社会科学、人文科学相互渗透（徐冠华，2002）。这些都大大增加了企业集群系统及环境复杂性，要求系统有更高的自适应与自发展能力。从生产过程和产品特点看，要求高素质的科技人员从事复杂的创造性劳动，产品标准化程度低，个性化、差异化要求高。例如，ERP之类商业软件由于涉及企业管理的许多业务流程和信息技术、管理、财务等众多学科，个性化、非标准化程度高，造成软件设计开发特别复杂，需要软件开发团队和用户之间紧密互动。
总的看，集群中各主体、各要素之间存在复杂的非线性相互关系，而不是简单的因果关系、线性依赖关系。这种非线性关系既存在正反馈过程，又有负反馈过程，更是两者缠绕复合作用的过程。为此，不能片面的强调某一种因素或某一个部分对于集群的重要性，否则无法正确认识和把握集群的演化机制和实际运行规律。有学者指出波特集群理论的不足之处是避开了技术发展的来源与性质、网络关系的复杂性等复杂问题（王缉慈，2001）。
4.2.3 层次性
经济系统的层次性是系统经济学的重要概念之一。在经济系统中，根据组织水平的不同可以把它划分为家庭经济系统、企业经济系统、区域经济系统、国家经济系统、全球经济系统五个层次，每个层次的经济系统都有自己的特征和规律（昝廷全，1996）。高新技术企业集群具有地理集中的特点，属于区域经济系统的一个子系统，其相对于企业经济系统而言处于更高一级的层次。企业经济系统由不同职能部门构成，可以进一步划分为研究开发系统、市场营销系统、生产系统等子系统；同时，这些子系统又组合成集群层次的研究开发系统、市场营销系统、生产系统，并产生新的特征和功能。
集群的层次性使得整体与部分之间既有相似性，又有差异性。一方面，集群中，整体和局部之间，上一层次系统与低一层次的系统之间在结构、状态和演化过程上往往具有自相似性，表现出分形（Frac tal）的特征。例如各个高新技术企业的技术创新系统构成集群整体的创新系统，两者在结构、状态和变化过程上有相通相似之处。另一方面，各个层次的子系统、单元之间的经济利益、发展方向存在差异。从演化的过程看，在集群发展的同时，也有许多企业衰退和破产，表现为整体优化和局部退化并存的局面。
4.2.4 动态性
企业集群系统的结构和状态处于不断的变化之中。从集群内部看，在科技进步、市场变化等因素影响下，高新技术企业的数量、规模、能力处于不断变化状态，集群的整体结构不断调整，功能和行为也相应发生变化。
同时，高新技术企业集群都具有自身的边界，因为集群与环境之间，与其他集群之间在结构、功能等方面存在质的差别。“哪里有质的差异哪里就有边界出现，边界的重要性一点也不亚于系统本身”（严广乐，王浣尘，2000）。现实中，行政疆域、科技工业园区或技术领域是界定企业集群边界的重要依据之一。但集群系统边界不是固定不变的。在系统与环境相互作用过程中，集群边界呈现动态性。对于不断发展演化的企业集群来说，边界更加复杂多变，并反过来对集群的演化产生重大影响。科技产业研究开发全球化、网络化，及其与传统产业的相互交融等特点也对集群边界产生重要影响。