Kaosteori er en beskrivelse av visse ikke-lineære dynamiske systemer som under visse vilkår oppfører seg som et fenomen kjent som
kaos. Et kaotisk system er blant annet svært sensitivt til startvilkårene (populært kalt
sommerfugleffekten). Som et resultat av denne sensitiviteten vil et system med kaotiske trekk tilsynelatende oppføre seg tilfeldig med en eksponesiell spredning av feil, selv om systemet er deterministisk på den måten at systemet er godt definert og ikke inneholder tilfeldige parametere. Eksempel på slike systemer er
atmosfæren,
solsystemet,
platetektonikk,
turbulens,
økonomi, folkevekst og mange forskjellige dissipative strukturer.