Teoria sistemelor este de obicei studiul interdisciplinar al structurilor complexe care pot apărea în natură, societate sau știință. Exemplele de structuri complexe pot varia mult, implicând totul, de la colonii de furnici la partide politice la limbi. Teoreticienii sistemelor pot analiza modul în care se formează astfel de sisteme, modul în care funcționează sau care este scopul propus al unui sistem.
Domeniul teoriei sistemelor a apărut ca un corolar al studiilor biologice. În urma analizei sistemelor ecologice din natură, teoreticienii sistemelor au aplicat logica de bază a sistemelor fenomenelor non-ecologice. Pionierii în domeniu, precum omul de știință maghiar Bela H. Banathy, au susținut că o definiție clară a conceptului de sistem este parte integrantă a stabilirii bazelor oricărei științe, determinând în același timp și posibilitatea creșterii acesteia.
Mulți teoreticieni ai sistemelor au încercat să dezvolte o teorie generală care să explice funcția oricărui sistem imaginabil. Această abordare ar explica sisteme la fel de diverse precum un stup sau un guvern, conform acelorași principii și legi generale. O astfel de ipoteză deduce că există o integrală logică de bază pentru toate sistemele.
Conform dezbaterii din literatura academică asupra a ceea ce reprezintă exact un sistem, au fost propuse multe abordări diferite ale teoriei sistemelor. În mod obișnuit, caracteristicile cheie ale unui sistem au fost identificate ca relația dintre părțile individuale percepute pentru a forma o entitate holistică. Această abordare definește consistența unui sistem în funcție de seturi uniforme de relații și modele de comportament, cunoscute și ca sistem închis. De exemplu, sistemul unei colonii de furnici este constituit din diferitele modele de comportament ale furnicilor specifice care sunt membrii acesteia. Aceste comportamente diferite vor fi, la rândul lor, legate între ele, dând noțiunea de omogenitate generală a unui sistem definit în termenii funcției sale consistente.
Unii academicieni opun noțiunea de sistem închis conceptului de sistem deschis. Ei susțin că definiția oricărui sistem închis implică o eroare de reducere care simplifică natura unui sistem. În contrast, teoreticienii sistemului deschis subliniază că de multe ori sistemele pot fi definite în termeni a ceea ce exclud, spre deosebire de ceea ce includ, sau că părțile, care nu sunt privite ca parte a unui sistem, pot fi integrate în acesta.
Concepte precum apariția sunt, de asemenea, o parte importantă a teoriei sistemelor. Apariția descrie fenomenul modului în care un simplu set de relații între părți poate crea ceva complet eterogen pentru aceste părți. Exemple comune de apariție includ Internetul și piața de valori.