Kaosteori er det populære navn for det, der i videnskaben kaldes for ikke-lineær dynamik.
Selvom teorien i sig selv er af matematisk karakter, så er det et emne, der forskes i inden for mange forskellige grene af videnskaben, f.eks; fysik, astronomi, meteorologi, kemi, biologi, økonomi og sociologi. Fælles for disse videnskaber er, at de benytter matematiske modeller til at beskrive systemer eller sammenhænge mellem forskellige faktorer. Hvis modellerne er dynamiske, men ikke- lineære, i matematisk forstand, så er der stor sandsynlighed for, at systemet/samspillet udviser kaotiske egenskaber.
Et grundtræk ved kaotiske systemer er, at de er ekstremt følsomme over for startbetingelserne. Selv små ændringer i startbetingelserne kan føre til et markant anderledes resultat – den såkaldte sommerfugleeffekt. Man kan vise, at forskellen mellem resultaterne af en kaotisk model kørt i tid, med to næsten ens startbetingelser, udvikler sig eksponentielt.
Kaosteoriens historie er lang, og strækker sig helt tilbage til Newtons tid, det første gennembrud kommer dog først mellem Henri Poincarés arbejde i 1880'erne på trelegemeproblemet og Birkhoffs bevis af ergodisk teori i 1931.[1][2] I 1961-1963 genopdager Lorenz kaosteorien under et studie af vejrsystemer,[3] der fører ham til at fremkomme med den berømte sommerfugleeffekt bemærkning.[4] Feltet blev dog først endeligt navngivet i 1975,[1][5] og endeligt anset for sit eget selvstændige felt fra slutningen af 1980erne.