Kaos teorisi, belirli karakteristik özellikler sergileyen matematiksel sistemlerin incelenmesidir. Bu sistemler genellikle olağanüstü düzensiz davranışlar gösterir. Kaos teorisi, doğrusal olmayan ve öngörülemeyen sistemleri ele alır ve beklenmeyenleri beklememizi öğretir.
Kaos teorisi, birçok bilim dalında karşımıza çıkmaktadır. Örnek vermek gerekirse, gezegenlerin ve göktaşlarının hareketinden elektronik sistemlere, meteorolojiden iklim tahminlerine, borsa ve ekonomiye, depremlerden atom altı parçacıkların davranışını açıklamaya kadar oldukça geniş bir alanda uygulaması vardır.
Bu teori, karmaşık/kaotik sistemleri inceleyen, onlar hakkında anlamlı matematiksel sonuçlar çıkarmayı hedefleyen bir kuramdır. Kaos teorisi, sürprizin bilimi olarak da tanımlanabilir.
Kaos teorisi, 19. yüzyılda ortaya çıktı ve son 30 yılda popüler hale geldi. Ancak, kaotik davranış gösteren sistemlerde kestirim yapmanın imkânsızlığı bu popüler görüntüyle birleşince, bilim insanları konuya oldukça kuşkucu bir gözle bakmaya başladılar. Fakat son yıllarda kaos teorisi ve onun bir uzantısı olan fraktal geometrinin, borsadan meteorolojiye, iletişimden tıbba, kimyadan mekaniğe kadar uzanan çok farklı dallarda önemli kullanım alanları bulması ile bu kuşkular giderek yok olmaktadır.
