氧系统比氢系统小的原因主要与气体溶解度差异有关，具体分析如下：

溶解度差异

氧气在水中的溶解度显著低于氢气。虽然氧气并非完全不溶于水，但其溶解量较少，仅占其体积的约2体积/100体积（2%）。而氢气极易溶于水，常温常压下溶解度可达700体积/100体积（700%）。这种溶解度差异导致在相同条件下，水中溶解的氧气量远小于氢气。

气体体积差异

由于氢气在水中溶解更多，实际参与反应的氢气体积更大。在水电解实验中，氢气和氧气的体积比通常接近2:1（根据化学反应方程式2H₂O → 2H₂↑ + O₂↑），但由于氧气溶解度低，实际收集到的氧气体积会小于理论值，从而表现为氧系统体积较小。

实验验证

实际操作中，若将氢气和氧气同时通入水中进行电解，氢气会先逸出，而氧气由于溶解限制，释放速度较慢，进一步印证了溶解度差异对体积比的影响。

综上，氧系统比氢系统小的根本原因是氧气在水中的溶解度远低于氢气，导致相同体积水中参与反应的氧气量较少。